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中新網(wǎng)南京3月28日電(徐珊珊)據(jù)南京大學(xué)3月28日消息，南京大學(xué)物理學(xué)院杜靈杰教授率領(lǐng)的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)，在量子物理領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，首次觀察到引力子激發(fā)，即引力子在凝聚態(tài)物質(zhì)中的“投影”。
相關(guān)論文3月28日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
杜靈杰介紹，引力子和引力波對(duì)應(yīng)，后者已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，而引力子尚未被直接觀察到。“引力子是廣義相對(duì)論與量子力學(xué)理論相結(jié)合的產(chǎn)物，如果能證實(shí)這種神秘粒子存在，可能有助于實(shí)現(xiàn)兩大理論的統(tǒng)一，這對(duì)當(dāng)代物理學(xué)而言意義重大?！?/p>
近年來，有理論預(yù)言，凝聚態(tài)物質(zhì)中可能存在一種“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)引力子”，由于它的行為規(guī)律與引力子類似，被形象地稱作引力子的“投影”。遺憾的是，尋找“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)引力子”，一直是懸而未決的問題。
該團(tuán)隊(duì)花費(fèi)3年多的時(shí)間，在南京大學(xué)校園內(nèi)自主設(shè)計(jì)、集成組裝了一套實(shí)驗(yàn)裝置。這一特殊的“望遠(yuǎn)鏡”有兩層樓高。經(jīng)測(cè)試，該裝置的多項(xiàng)測(cè)量參數(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
依靠這一利器，團(tuán)隊(duì)成功在砷化鎵半導(dǎo)體量子阱中觀察到“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)引力子”，并分別從自旋、動(dòng)量、能量三個(gè)角度確認(rèn)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
據(jù)介紹，這一工作是自引力子這一概念被提出以來，首次在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)具有引力子特征的準(zhǔn)粒子。該發(fā)現(xiàn)對(duì)理解全新的關(guān)聯(lián)量子物理以及實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)的運(yùn)行，有著至關(guān)重要的意義。團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入研究引力子物理世界，揭示更多量子前沿領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)。