研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新電子狀態(tài)

由匹茲堡大學(xué)物理與天文學(xué)系教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組宣布發(fā)現(xiàn)一種新的電子物質(zhì)狀態(tài)。

凝聚態(tài)物理學(xué)杰出教授杰里米·利維(Jeremy Levy)和研究副教授帕特里克·歐文(Patrick Irvin)是論文“彈道一維LaAIO 3 / SrTiO 3通道中的帕斯卡電導(dǎo)系列”的合著者。這項研究的重點(diǎn)是在一維傳導(dǎo)系統(tǒng)中的測量，在該系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)電子在一次傳播中沒有散射，而是一次散射成兩個或兩個以上的散射，而不是單個散射。

“通常，半導(dǎo)體或金屬中的電子移動并散射，如果施加電壓，最終會向一個方向漂移。但是在彈道導(dǎo)體中，電子的移動更像是高速公路上的汽車。其優(yōu)點(diǎn)是它們不會散發(fā)熱量。可能以與普通電子產(chǎn)品完全不同的方式使用。我們之前的研究人員成功地制造了這種彈道導(dǎo)體。”

“我們的發(fā)現(xiàn)表明，當(dāng)使電子相互吸引時，它們可以形成一束由兩個，三個，四個和五個電子組成的束，它們的行為實(shí)際上就像是新型粒子，新形式的電子物質(zhì)一樣。”

利維將這一發(fā)現(xiàn)與夸克結(jié)合在一起形成中子和質(zhì)子的方式進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)新問題的一個重要線索是認(rèn)識到這些彈道導(dǎo)體與帕斯卡三角形內(nèi)的一個序列相匹配。

“如果沿Pascal三角形的不同方向看，您會看到不同的數(shù)字模式，其中一個模式是1、3、6、10、15、21。這是我們在數(shù)據(jù)中注意到的序列，因此這成為一個具有挑戰(zhàn)性的線索這個發(fā)現(xiàn)花了我們一些時間來理解，但這是因為我們最初并沒有意識到我們正在尋找的是由一個電子，兩個電子，三個電子等等組成的粒子。一起得到1,3,6,10的順序。”

也是匹茲堡量子研究所所長的列維指出，這些新粒子具有與量子糾纏有關(guān)的特性，這些特性可能會用于量子計算和量子再分配。他說，這一發(fā)現(xiàn)是邁向量子物理學(xué)下一階段的令人振奮的進(jìn)步。

他說：“這項研究屬于匹茲堡在更大范圍內(nèi)的努力，以開發(fā)與第二次量子革命有關(guān)的新科學(xué)和技術(shù)。”

“在第一次量子革命中，人們發(fā)現(xiàn)周圍的世界基本上是由量子物理學(xué)定律支配的。這一發(fā)現(xiàn)促使人們了解了元素周期表，材料的行為方式以及在晶體管，計算機(jī)，MRI掃描儀和信息技術(shù)發(fā)展中的作用。。

“現(xiàn)在進(jìn)入21世紀(jì)，我們正在研究所有關(guān)于量子物理學(xué)的奇怪預(yù)測，并加以扭轉(zhuǎn)并加以利用。當(dāng)您談?wù)搼?yīng)用程序時，我們正在考慮量子計算，量子隱形傳態(tài)，量子通信，量子感測，使用以前被忽略的物質(zhì)量子性質(zhì)的性質(zhì)的想法。”

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