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全新量子物態(tài)是怎么回事?全新量子物態(tài)具體什么內(nèi)容

2019-06-14
關(guān)鍵詞: 潘建偉 凝聚體 量子模擬

潘建偉團(tuán)隊又有了新突破。

近日,中國科技大學(xué)潘建偉及其研究團(tuán)隊在玻色-愛因斯坦凝聚體中首次發(fā)現(xiàn)了非常寬的d波勢形散射共振,這為超冷原子量子模擬研究帶來了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),也推動了高階分波相互作用主導(dǎo)的少體及多體量子物理的研究進(jìn)程。除此之外,這一發(fā)現(xiàn)還間接證明了d波分子超流的存在。據(jù)了解,這一研究成果已被發(fā)表在《自然·物理》上。

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眾所周知,不論是宇宙誕生還是普通的化學(xué)反應(yīng),都是散射量子相互作用產(chǎn)生的。而根據(jù)散射波函數(shù)的對稱性,可以將散射過程分為各向同性的s波,以及各向異性的p波、d波等高階分波,其中高階分波散射過程極為復(fù)雜,理論計算要求極高,因此相關(guān)研究進(jìn)展很慢。

而潘建偉團(tuán)隊則通過超冷原子量子模擬的方式,發(fā)現(xiàn)了d波勢形散射共振,就是在散射共振的附近發(fā)現(xiàn)了玻色-愛因斯坦凝聚體的壽命竟可以高達(dá)數(shù)百毫秒,相較于多體系統(tǒng)的平衡時間高出了很多。簡單來說,該d波共振具備了超冷、寬共振、長壽命三大特點,研究員基于此展開d波相互作用的量子模擬研究便較此前容易很多。

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此外,潘建偉團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn),在以一定的速率讓掃描磁場穿過共振點時,系統(tǒng)可實現(xiàn)原子和d波分子之間的相干轉(zhuǎn)化,并產(chǎn)生長壽命的集體激發(fā)振蕩。在進(jìn)一步研究該集體振蕩的頻率、振幅、原子數(shù)目與掃描磁場速率的關(guān)系后,研究團(tuán)隊竟間接證明了有大量的超冷d波分子存在于該系統(tǒng)內(nèi)部的事實。也就是說,d波分子實際上已經(jīng)形成了一種全新的量子物態(tài)——d波分子超流,這極大的推動了d波分子的研究進(jìn)程。


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