來自哥倫比亞大學(xué)、南京大學(xué)、普林斯頓大學(xué)和蒙斯特大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表文章，提出了半導(dǎo)體材料中自旋集體激發(fā)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)，稱為手性引力子模式(CGM)。
CGM 似乎類似于引力子，引力子是一種尚未發(fā)現(xiàn)的基本粒子，在高能量子物理學(xué)中更為人所知，因?yàn)樗僭O(shè)產(chǎn)生了引力，這是宇宙中的基本力之一，其最終原因仍然是個(gè)謎。
在實(shí)驗(yàn)室中研究類引力子粒子的能力可以幫助填補(bǔ)量子力學(xué)和愛因斯坦相對論之間的關(guān)鍵差距，解決物理學(xué)中的一個(gè)重大難題并擴(kuò)大我們對宇宙的理解。
前哥倫比亞大學(xué)博士后、該論文的資深作者杜凌杰說：“我們的實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著自 20 世紀(jì) 30 年代以來量子引力領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作在凝聚態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)中首次對引力子概念進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。”
研究小組在一種稱為分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)(FQHE)液體的凝聚態(tài)物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了這種粒子。 FQHE 液體是一個(gè)強(qiáng)相互作用電子系統(tǒng)，在高磁場和低溫下以二維方式發(fā)生。從理論上講，它們可以使用量子幾何來描述，這是一種新興的數(shù)學(xué)概念，適用于量子力學(xué)影響物理現(xiàn)象的微小物理距離。
FQHE 中的電子受到所謂的量子度量的影響，預(yù)計(jì)該量子度量會(huì)響應(yīng)光而產(chǎn)生 CGM。然而，自從首次提出 FQHE 的量子度量理論以來的十年里，測試其預(yù)測的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限。
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