科技工作者:量子世界的边界在哪里?神奇量子现象带你找答案


科技工作者:量子世界的边界在哪里?神奇量子现象带你找答案
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这是位于美国加州大学圣芭芭拉分校、用来制造和操纵量子气体的设备 。 在这项研究中 , 它被用来研究发生在相互作用的原子之间的“动态局域化现象” 。
关于量子行为 , 除了量子纠缠效应 , 还有一种不太为人所知的行为——动态局域化 。 在这种现象中 , 尽管量子物体有稳定的能量供应 , 但它仍然保持着相同的温度 , 这就推翻了冷物体总会从热物体那里偷取热量的经典假设 。
动态局域化会违背这一原则的事实意味着 , 在量子世界中一定有不寻常的现象 , 而对于探索量子物理疆域和传统物理世界的边界 , 动态局域化可能是一个很好的突破口 。
了解量子系统如何维持或改变量子行为 , 对我们了解宇宙 , 以及对量子技术的实际发展都是至关重要的 。 然而 , 到目前为止 , 物理学家们只在单个量子物体上观察到过动态局域化现象 , 这就阻止了他们辨识和确认这两个世界的接壤之处 。
【科技工作者:量子世界的边界在哪里?神奇量子现象带你找答案】据美国“物理学组织”网站4月28日消息称 , 为了探索这个问题 , 美国马里兰大学联合量子研究所(JQI)的两位博士后研究员ColinRylands和VictorGalitski的团队力图通过研究分析数学模型 , 来确定当许多量子粒子发生相互作用时 , 是否仍然可以出现动态局域化效应 。
为了揭示出相关的物理学原理 , 他们必须建立数据模型来测试和解读各种不同温度、相互作用强度以及时间长度下的情况 。 日前 , 他们在《物理评论快报》杂志上发文公布了最新研结果 , 即:该系统中的量子物体即使发生强烈的相互作用 , 动态局域化现象也有可能发生 。
该论文的第一作者Rylands介绍道:“这一结果表明 , 单个量子粒子的行为与经典物理粒子完全不同 。 即使它们之间发生强烈的相互作用 , 其行为仍然与量子粒子相似 , 而不是经典粒子 。 ”
在实验中 , 该团队选择了一种发生相互作用的一维玻色气体(Bosegas)作为研究对象之一 。 最后 , 他们将多项实验结果综合后得出结论:当一种发生强烈相互作用的气体开始接近零点温度时 , 它是有可能发生动态局域化效应的——他们将这种现象命名为“多体动态局域化” 。
该论文的另一位作者、美国布鲁克黑文国家实验室的物理学家RobertKonik评论道:“这些结果具有重要的潜在意义 , 并从根本上证明了我们并没有完全理解这些不同的物理系统 。 ”
编译:朱明逸审稿:阿淼责编:张梦
期刊来源:《物理评论快报》
期刊编号:0031-9007
原文链接:https://phys.org/news/2020-04-quantum-gases-wont.html
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