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我科学家量子模仿获得新进展

发布时间:2023-09-11 10:11:29 作者: 产品服务

  记者14日从中国科学技能大学得悉,该校潘建伟、苑震生等与清华大学、兰州大学同行协作,运用自主开发的超冷原子量子模仿器,研讨了格点标准场理论中的非平衡态热化进程与量子临界性之间的联系,提醒了具有标准对称性的多体体系处于量子相变临界区域时易于热化到平衡态的规则。研讨成果日前以“修改引荐”的方式宣布在世界学术期刊《物理谈论快报》上。

  标准理论和计算力学是物理学的两大重要基础理论。从经典电动力学的麦克斯韦方程组到描绘基本粒子相互作用的量子电动力学、标准模型等,都是满意特定群对称性的标准理论。计算力学则是根据玻尔兹曼等提出的最大熵原理,将很多微观粒子组成的系综的微观状况与其微观计算规则连接起来的学科。那么,由标准理论描绘的、远离平衡态的量子多体体系会热化到热力学平衡态吗?答复这一问题将推进人们对标准理论、计算力学及两者联系的了解。尽管理论物理学家们提出了各种模型来剖析这一问题,但是在试验上难于构建一个既由标准理论描绘、又可人工控制并观测其热化进程的物理体系。

  近年来,超冷原子量子模仿器的出现为一起研讨标准理论和计算物理供给了抱负的试验渠道。研讨人员在他们已有的超冷原子量子模仿器基础上,将量子气体显微镜、自旋依靠超晶格和可编程光学势阱等技能相结合,开发了单格点精度、粒子数可分辩的原子操作和检测技能。

  根据此,研讨人员得以制备和勘探恣意原子构型的多原子量子态,并在满意标准对称性束缚下,追寻多体量子态的动力学演化进程。在该工作中,他们在试验中制备了特别原子构型的初态,使用绝热演化的办法研讨了满意标准对称性束缚的量子相变进程,经过有限尺度标度理论初次在试验中精确地确认了相变点。

  一起,研讨人员研讨了同一构型初态在远离平衡条件时的退火动力学进程,提醒了具有标准对称性的多体体系处于量子相变临界点邻近时易于热化到平衡态的规则。