我国科学家首次实现光子的分数量子反常霍尔态 #霍尔

我国科学家首次实现光子的分数量子反常霍尔态

听音频 🔊 . 看视频 🎦

... 2024-05-07 18:00 .. 为高效开展更多、更新奇的量子物态研究提供了新路径。
    相关成果已在国际学术期刊《科学》发表。
    我国科学家实现光子的分数量子反常霍尔态示意图。
    （中国科学技术大学供图）据介绍，霍尔效应是指当电流通过置于磁场中的材料时，电子受到洛伦兹力的作用，在材料内部产生垂直于电流和磁场方向的电压，该效应被广泛应用于电磁感测领域。
    反常霍尔效应则是指无需外部磁场的情况下观测到相关效应。
    量子霍尔效应是量子力学版本的霍尔效应，需要在低温强磁场的极端条件下才可被观察到。
    “量子霍尔效应根据电子间相互作用方式的不同，分为整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应.”
    潘建伟说，其中，分数量子霍尔态展现出非平庸的多体纠缠，具有重要的观测研究价值，多年来受到学术界高度关注。
    此项研究中，团队利用“自底而上”的方式，基于自主研发的超导高非简谐性光学谐振器阵列，实现了光子间的非线性相互作用，并进一步在此系统中构建出 .. UfqiNews ↓ 5

-loading-

...由于它的行为规律与引力子类似，被形象地称作引力子的“投影”.
    5年前，杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现一种新的集体激发现象.
    理论物理学界认为，这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据，并提出了实验方案.
    “但当时国内外没有符合实验要求的测量设备.
    因为这个实验对设备的要求极高，而且看上去自相矛盾.”
    论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉告诉记者，一方面，实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度，磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上，虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现，但另一方面，为了开展光学测量，制冷机上必须安装透光窗户，这又很容易导致实验温度上升，机器振动也会影响光学测量的精度.
    团队花费3年多的时间，在南京大学校园内自主设计、集成组装了一套实验装置.
    “你可以把它理解为一座两层楼高的‘显微镜’.”
    杜灵杰说，经测试，该装置的多项测量参数.. 04-02 15:50 ↓ 16

...1963年12月生，籍贯山东蒙阴.
    1984年在山东大学获得学士学位，1994年在中国科学院物理研究所获得博士学位.
    2010年至2013年任清华大学理学院院长、物理系主任，2011年至2016年任低维量子物理国家重点实验室主任，2013年至2020年任清华大学副校长，2017年起任北京量子信息科学研究院首任院长，2020年起任南方科技大学副书记、校长，2022年起任粤港澳大湾区量子科学中心主任.
    量子科技具有重大的科学意义和战略价值，被认为是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域.
    从2008年起，薛其坤研究团队利用分子束外延生长―低温强磁场扫描隧道显微镜―角分辨光电子能谱相结合的独特技术手段开展了对拓扑绝缘体的研究.
    他们首次建立了Bi2Te3家族拓扑绝缘体的分子束外延生长动力学，发展出严格控制材料组分的三温度法，生长出了国际最高质量的拓扑绝缘体样品.
    在此基础上，团队.. 06-25 20:20 ↓ 11 ..UfqiNews