在钻石中观察到的奇怪单极子:当弦理论激发量子模拟时-

在钻石中观察到的奇怪单极子:当弦理论激发量子模拟时

理论物理学家经常在他们的计算中引入虚构的粒子和场,以期完成一个理论,或者只是为了让它更优雅。一个突出的例子涉及狄拉克在1931年想象的磁单极子:一个点状的磁场源,这在经典电磁学中是不存在的。虽然狄拉克单极子从未在自然界中被观察到,但它在各种物理环境中人为地出现,特别是在固态中。

2018年,Giandomenico Palumbo和Nathan Goldman(ULB科学学院)提出了一种实验方案,通过该方案,最初在弦理论中引入的奇异"张量"单极子可以在实验室中创建和观察。这些张量单极子是生活在四维空间中的广义磁场(称为Kalb-Ramond场)的点状源,它们自然地出现在弦理论的数学框架中。Palumbo-Goldman在2018年发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的核心结果是,张量单极子可以通过操纵一个简单的量子系统(例如由激光耦合的三能级原子)来人为地创建。

《科学》杂志上的一篇新出版物中,Paola Cappellaro(麻省理工学院)的团队描述了Palumbo-Goldman模型的实验实现,以及相关张量单极子的观察和表征。在这个实验中,研究小组操纵了一个由金刚石缺陷(氮空位中心或NV中心)实现的人造原子。使用这种高度可控的量子设置,实验人员准备了合成单极子,测量了发射的Kalb-Ramond场,并确定了单极子的量子化电荷(由拓扑学设置的整数)。

这项工作说明了如何利用量子模拟器来研究抽象和复杂的物理结构,这些结构最初是在数学物理的背景下引入的。

展开阅读全文

页面更新:2024-04-29

标签:量子   麻省理工学院   张量   拓扑学   能级   理论   磁场   原子   钻石   最初   奇怪   物理

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2008-2024 All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号-3
闽公网安备35020302034844号

Top