神秘物質新形態證據被發現(圖)

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“量子自旋液態”（quantum spin liquid）。5 M! Q$ a$ A( u) ?

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科學界普遍認為電子是物質基本微粒，是物質不可分割的組成部分。然而最新的研究發現，電子可以被分割成更小的準粒子。研究人員在一塊現實材料中發現了一種神秘的物質新形態證據，該形態被稱為“量子自旋液態”（quantum spin liquid）。% T4 l* x( @1 v$ Y! T
40年前，科學家們首先預測在某些磁性材料中存在著這種物質形態。儘管對其存在有多個線索，他們卻從來沒有能夠在自然界中發現其存在的證據。所以，他們現在能夠在二維石墨烯（graphene）狀物質中觀察到“量子自旋液態”以及伴隨它的離奇“費米子”（fermions）真是令人感到非常興奮。公仔箱論壇* O5 n6 F6 i! j  ?3 B& \# a
英國劍橋大學的研究人員約翰內斯•諾爾（Johannes Knolle）說：“這是一種已經被預言過但一直沒有見過的新量子態。”“量子自旋液態”公仔箱論壇7 e# D! ^; h* Y% U2 I0 }
據“科學報告”網站（sciencealert.com）報導，科學家觀察到其最吸引人的特性—“電子分層分離”（electron fractionalisation）和在量子自旋狀態（quantum spin state）下的電子分裂而成的“馬約拉納費米子”（Majorana fermions），從而在材料中發現“量子自旋液態”的證據。由於這些“馬約拉納費米子”可以作為量子計算機的基石，所以這個發現令人興奮。
) g5 u' w7 e; X/ Gos.tvboxnow.com需要明確的是，電子實際上並沒有分裂成更小的實物粒子（即意味著全新的粒子），而是這種物質的新形態分割了電子，使之成為準粒子（quasiparticles）。這些不是真正的顆粒，而是物理學家用來解釋和計算粒子奇怪行為的概念。
( ?0 i2 [, r1 g7 t3 g為了弄清楚事情的原委，研究人員們與美國田納西州“橡樹嶺國家實驗室”（Oak Ridge National Laboratory）的一個團隊一起工作，利用“中子散射技術”（neutron scattering techniques）在類似於三氯化釕（alpha-ruthenium chloride）的材料中尋找“電子分層分離”的證據。這種材料在結構上類似於石墨烯材料。tvb now,tvbnow,bttvb2 K; }; G3 T5 o7 ~5 r8 R4 b
諾爾說：“這是對已知物質量子態簡短名單的一個新補充。”
# W0 }9 b9 E  `( O4 @tvb now,tvbnow,bttvbKovrizhin補充說：“這是我們理解量子問題很重要的一步。這種樂趣在於，我們發現了另一種新的、以前從來沒有見過的量子狀態，它為我們提供了嘗試新事物的新可能性。”os.tvboxnow.com9 P  h4 H/ Q! a; b! X
其中一些新的東西涉及到“量子計算機”（quantum computers），這種計算機將比普通電腦成倍的快。儘管這一切聽起來很理論化，但實際上有一些非常令人興奮的應用潛力。
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