“量子球状闪电”其实是种“粒子”( 二 )


“该研究通过电磁场操控 , 使得铷原子的排列形成了类似斯格明子的结构 。 同时也拥有了斯格明子的各种拓扑物理性质 。 ”江万军说 。
为了能够操作原子 , 这一研究把铷原子冷却到极低温度 , 从而形成玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC) , 让原子失去个性 , 所有原子拥有相同的量子态 , 以便可以通过电磁场进行操控 , 从而形成三维形状的斯格明子自旋结构 。
BEC+磁场 , 开启时髦研究方向
“用原子的BEC态模拟凝聚态物理系统中的强关联行为最近变成了一个热门的研究方向 。 ”于浦说 , “凝聚态物理研究的是我们现实生活中的固体 , 固体内部非常复杂 , 存在各种粒子或准粒子 , 以及它们相互之间的强电磁作用 , 而科学家们现在可以利用单一状态的原子来模拟它们的相互作用 。 ”这种研究手段 , 将为我们了解、重现固体中复杂的内部结构提供解决方案 , 其中原子的BEC特性会起到非常重要的作用 。 BEC是科学巨匠爱因斯坦在80年前预言的一种新物态 , 这里的“凝聚”表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态(一般是基态) 。
【“量子球状闪电”其实是种“粒子”】这样的状态加上变幻的电磁场 , 就可以用来模拟固体物质内部粒子的不同状态 , 进而将复杂问题简化 , 帮助科学家了解复杂固体内部的相互作用 。 江万军认为 , “此次的实验结果更进一步 , 从2维拓展到3维体系” 。 利用空间变化的磁场 , 对微观世界达成可计算、可预测的操控 , 将为科学家提供更多的问题解决思路 。

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