即使不是專(zhuan) 業(ye) 學物理的人大概也都聽說過希格斯玻色子(Higgs boson)。諾貝爾獎獲得者萊德曼(Leon Lederman)著書(shu) 將其稱為(wei) “上帝粒子”。

現在,美國愛荷華州立大學(Iowa State University)物理學副教授王濟剛(Jigang Wang,音譯)和多位來自其它領域的研究人員,在超導體(ti) 內(nei) 發現了這種粒子狀態。超導體(ti) 是沒有電阻的導電材料,通常需要在極低的溫度下實現。這份1月11日發表在《自然·通訊》(Nature Communications)期刊上的研究稱,在實驗室內(nei) ,在基於(yu) 鐵金屬的、溫度相對高一些(仍然是非常低的溫度下)、多個(ge) 能量級的非常規超導體(ti) 內(nei) ,發現了短時間存在的“希格斯玻色子”。
希格斯模式是原子在量子維度內(nei) 一種狀態,研究人員發現可以通過每秒幾萬(wan) 億(yi) 太赫茲(zi) 的激光脈衝(chong) 照射在超導體(ti) 上實現和控製,在不同的能級態都可以造出並具有互動。王濟剛說,這種超導體(ti) 內(nei) 的希格斯模式在開發新的量子感應器上具有潛在用途。“就像大型強子對撞機(LHC)可以使用希格斯粒子偵(zhen) 測暗能量或反物質幫助我們(men) 進一步探索宇宙的起源,我們(men) 這種一張桌子就能放得下的希格斯模式感應器可以幫助我們(men) 探索物質量子態下隱藏的秘密。”他進一步解釋說,這項研究將推動用於(yu) 高速計算機和信息科技的新一輪“量子變革”。“這是這種來自奇異的量子世界的物質在現實世界的用途之一。”

這份研究至少匯集了三個(ge) 領域專(zhuan) 家的特長得以實現,包括王濟剛小組使用量子太赫茲(zi) 光譜儀(yi) ,用於(yu) 觀測和控製電子在超導體(ti) 內(nei) 的移動;威斯康星大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)材料科學和工程學教授嚴(yan) 昌本(Chang-beom Eom,音譯)小組開發了一種合成的鐵基晶體(ti) 薄膜超導高質量材料;阿拉巴馬大學伯明翰分校(The University of Alabama at Birmingham)物理學教授佩拉基斯(Ilias Perakis)小組負責理論模型和對實驗結果的闡述。

佩拉基斯說:“跨領域科學合作是這項研究的關(guan) 鍵,我們(men) 匯集了量子物理學、材料工程學、凝聚態物理學、激光和光子學的專(zhuan) 家,以及來自基礎物理、高能物理和粒子物理學的靈感。”
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