記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,國(guó)際期刊《科學(xué)》近日刊登了該校杜江峰院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)的.新成果。他們?cè)谑澜缟?.觀(guān)察到宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)。這個(gè)觀(guān)測(cè)方法及其過(guò)程突破了傳統(tǒng)量子體系中對(duì)量子系統(tǒng)的調(diào)控方法,加深了量子系統(tǒng)相互作用的理解,有助于人們更好地認(rèn)識(shí)微觀(guān)世界的奇妙性質(zhì)。
四方上下曰宇,往古來(lái)今曰宙。浩渺的宇宙中有無(wú)數(shù)普通或者奇妙的對(duì)稱(chēng)性。而代表空間的宇和代表時(shí)間的宙,本身也是一對(duì)對(duì)稱(chēng)性。如果物質(zhì)同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)間和空間對(duì)稱(chēng),科學(xué)家就認(rèn)為他們滿(mǎn)足宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)。為了研究物質(zhì)的各種奇妙特性,科學(xué)家們會(huì)用各種方法調(diào)控出宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。
經(jīng)典物理世界中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)狀態(tài)的調(diào)控。但是在量子世界,則是一個(gè)巨大的難題。量子力學(xué)的理論決定了實(shí)現(xiàn)量子體系中的宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)狀態(tài)路徑非常狹窄困難。打個(gè)比方,量子力學(xué)的世界里,小莉要變成一個(gè)和當(dāng)前的自己時(shí)間和空間都對(duì)稱(chēng)的自己,需要走過(guò)一條荊棘遍地,狹窄泥濘的道路。作為一個(gè)赤手空拳的小姑娘小莉,幾乎是不可能完成的任務(wù)。
杜江峰院士實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)一直專(zhuān)注于單自旋體系的量子控制研究。榮星教授和伍旸博士調(diào)控金剛石中的一個(gè)氮—空位缺陷中的電子自旋作為系統(tǒng)比特,他們巧妙地加入核自旋做為輔助比特,實(shí)現(xiàn)了電子自旋的宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)調(diào)控,完成了這個(gè)領(lǐng)域“零的突破”。聰明的物理學(xué)家們構(gòu)建出一個(gè)特殊的小世界,還造出了一個(gè)小明,小明牽著小莉的手,帶他走上一條完全不同的路,盡管這條路曲折離奇,但是隱含著對(duì)稱(chēng)性。
杜江峰院士評(píng)價(jià)說(shuō):“這項(xiàng)工作為進(jìn)一步研究非傳統(tǒng)量子體系所描述的新奇物理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?!?
(原標(biāo)題:我量子科學(xué)家率先觀(guān)察到宇稱(chēng)時(shí)間對(duì)稱(chēng))
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