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科学家首次成功测定无容器可盛装的极端超流体 揭示量子流体核心物理特性
物理学界在极端物质状态研究领域取得突破性进展,科研团队首次成功对一种没有任何传统容器能够盛装的非凡量子材料——超流氦进行了高精度微观特性测定。这项实验成果不仅攻克了困扰物理学界数十年的测量难题,更为深入探索量子流体力学以及极端环境下的物质演化规律开辟了新途径。 当液氦被冷却至接近绝对零度(零下273.15摄氏度)的临界转变点时,会发生量子相变进入超流态。处于超流态的物质完全丧失了黏滞性,流动时不会
科学家首次在超冷气体中观测到“贝特串” 1931年量子预言成为现实
一个诞生于1931年的量子力学预言,在接近一个世纪后终于被科学家成功实现。来自奥地利因斯布鲁克大学、荷兰阿姆斯特丹大学以及德国慕尼黑工业大学的研究团队宣布,他们首次在超冷原子气体中创造并直接观测到被称为“贝特串”(Bethe Strings)的特殊量子结构。这项成果不仅验证了德国物理学家汉斯·贝特近百年前提出的理论预测,也为研究量子多体系统提供了全新的实验平台。 贝特于1931年提出,在某些特殊量
超过2000℃的冰真的存在:科学家在实验室重现天王星、海王星内部的超离子冰
冰通常意味着低温,但科学家如今已经证实,在极端高压环境下,水能够形成一种温度超过2000℃仍然存在的特殊“冰”。法国研究团队近期在实验室中成功制造出一种此前理论上预测存在的新型冰——六方密堆积超离子冰。这种物质既不像普通冰那样完全属于固体,也不像液体那样可以自由流动,其独特结构可能有助于解释天王星和海王星等冰巨行星内部异常复杂的磁场。 水是地球上最常见、也是生命不可或缺的物质之一,但从物理化学角度
量子电池原型突破:充电只要一飞秒 但有个致命缺陷
据报道,澳大利亚联邦科学与工业研究组织量子科学研究员James Quach领导的团队,成功构建了量子电池原型,该原型可在飞秒(10的负15次方秒)级别完成充电,并首次从中提取出电流。 该量子电池的核心原理是一种名为“超吸收”的量子效应。在传统电池中,电池体积越大,充电时间越长。而超吸收效应恰恰相反,参与的分子越多,系统吸收能量的速度越快。 原型装置采用光学微腔结构,由两面相距约100纳米的镜子组成
科学家首次实时观测到单一声音量子的湮灭
国际顶尖物理学研究团队在量子物理领域取得里程碑式突破,首次在实验室内实时且无破坏性地观测到了单个声子(Phonon,即声音能量的最小基本单元)从存在到完全衰减消失的全过程。这一实验成果不仅填补了宏观声波与微观量子力学之间相互转化的观测空白,也为未来量子计算架构与量子传感器的设计提供了全新的实验范式。 在微观物理世界中,光以光子的形式被量子化,而固体材料内部原子集体振动所传递的声音则被量子化为声子。
研究人员将真空环境变成超导工具 量子真空涨落可使超导性能提升5.4%
中国科学技术大学、中国科学院以及上海交通大学、麻省理工学院等机构的研究人员取得一项新的超导研究进展。他们利用一种经过特殊设计的太赫兹“暗腔”,人为增强原本极其微弱的量子真空涨落,并首次在实验中观察到这种真空涨落能够增强超导性能。研究结果显示,在特定条件下,六层厚度的二硒化铌(NbSe₂)器件超导临界温度最高可以提高5.4%,同时临界电流和临界磁场也得到明显增强。 这项研究由中国科学技术大学的曾长淦
中国团队在自主超导量子计算机上实现新突破 传输效率高达98%
据中心架设了“快速路”,有效解决了QRAM扩展的行业难题。相关论文日前发表于国际物理期刊《物理评论X》。 如果把量子计算机比作“智慧城市”,那么量子随机存取存储器(QRAM)就是其中存储和调度数据的“数据中心”。QRAM是实现量子搜索、量子机器学习等算法的重要功能模块,其核心是“量子路由器”——它负责根据地址指令将数据准确送达目标位置。但传统方案随路由网络规模增大,每增加一个节点就需大量标准量子门
科学家迄今发现暗物质粒子最令人信服的证据
一个地下探测器记录到一种奇怪的相互作用,指向一种具有某些暗物质特征的粒子。这次探测虽小,但前景可期。
研究证实二氧化钌超薄膜具备交替磁性特征 原子级厚度材料展现奇异新磁性
曾被科学界普遍认为属于非磁性物质的二氧化钌,在被削薄至数个原子层厚度并施加应力时,展现出了此前隐匿的新型磁性状态。由美国莱斯大学物理学家易明(Ming Yi)领衔,联合明尼苏达大学与瑞士保罗·谢尔研究所组成的研究团队,近日在国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)上发表研究,首次证实超薄二氧化钌薄膜展现出新兴的“交替磁性”(Altermagnetism)行为,为开发体积更小、能
科学家研发高强韧“超级冰”建筑材料
在第二次世界大战期间,盟军曾提出一项异想天开的设想——利用冰与木浆混合制成一种名为“派克瑞特”(Pykrete)的复合材料来建造巨大的耐炸冰制航空母舰。如今,受这一历史设想的启发,科研人员通过现代纳米技术与生物基复合结构,成功研制出一种性能发生质的跃迁的“超级冰”新型工程建筑材料,其抗压强度比普通冰高出约10倍,更彻底克服了传统冰体容易碎裂的致命弱点。 冰作为一种在极寒地区极为丰富且廉价的天然资源
暗物质:美国实验首次探测到暗物质?
一个装有氙气的罐子里闪现出微弱的紫外光——这可能是暗物质粒子的首个直接迹象。虽然这还不是确凿证据,但全世界的物理学家都已为之着迷。
科学家创造最小的宇宙大爆炸以研究宇宙起源
这一发现重新定义了产生早期宇宙中极端物质状态所需的原子大小。
量子罗盘完成真实飞行测试 摆脱GPS依赖的新导航时代或将到来
在全球高度依赖GPS导航系统的今天,一项可能改变未来导航方式的新技术取得重要突破。美国一支研究团队近日成功完成“量子罗盘”飞行测试,验证了该设备在不依赖卫星导航信号的情况下实现定位和导航的能力,为未来航空、军事以及无人系统发展开辟了新的方向。 此次测试项目由美国国防高级研究计划局(DARPA)主导,属于“鲁棒量子传感器计划”(Robust Quantum Sensors Program,简称RoQ
中国商用反应堆使用清洁的氢-硼燃料实现核聚变
中国一家公司首次实现了高参数下的氢-硼等离子体控制,这标志着无中子磁约束聚变研究取得了‘重大而有价值的’进展。 总部位于河北省廊坊市的ENN集团周一宣布,其EXL-50U球形装置——一种利用磁场约束带电气体(即等离子体)进行核聚变研究的紧凑型托卡马克装置——已成功实现了氢-硼聚变反应。
科学家捕捉到数十亿光年外遥远星系极其微弱的中性氢信号
国际天文学研究团队近日借助巨型射电望远镜阵列,成功探测到了来自数十亿光年之外一个遥远星系的极其微弱的中性氢原子无线电信号。这一探测成果打破了此前同类观测的最远距离纪录,为天文学家直接回溯宇宙早期恒星与星系形成初期的气体燃料储备提供了全新的关键观测窗口。 中性氢(原子氢)是宇宙中含量最丰富的基础元素,也是恒星孕育和星系生长演化不可或缺的核心“燃料”。在射电波段,中性氢原子会释放出波长约为21厘米的特
乒乓弧圈球轨迹重现量子光领域 科学家首次实验证实光学马格努斯效应
在乒乓球或足球运动中,高速旋转的球体“弧圈球”会因空气流动差异而划出弯曲的轨迹,这一经典物理学现象被称为马格努斯效应(Magnus effect)。近日,由瑞士保罗谢尔研究所(PSI)科学家领衔的国际研究团队在学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表论文,宣布首次在极微观尺度上利用激光与单个离子直接观测到了对应的“光学马格努斯效应”。 该现象揭示出高度聚焦的
当量子力学与相对相遇时会发生什么?
近百年前,物理学家理论化了自由落体对量子波的影响。如果他们得出的解决方案是错误的,那么量子力学和爱因斯坦的引力理论将产生直接矛盾。但对其进行测试一直是不可能的,因为没有人能建造出能够进行必要测量的干涉仪。 现在,由内盖夫本-古里安大学的物理学家罗恩·福尔曼领导的一个团队,与来自德国、英国和美国的合作者(其中包括诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯)一起做到了这一点。他们建造了一个新的干涉仪,使单个原子具有两条
韦伯望远镜捕捉到关键影像 超大质量黑洞“进食悖论”终获破解
数十年来,既然超大质量黑洞喷射出的强劲喷流会加热周围本应作为“养分”的气体,那么它究竟是如何持续获得补给并维持“进食”的?如今,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)传回的最新观测影像为这一过程提供了迄今为止最清晰的直接证据,标志着天文学家距离解开该谜团迈出了里程碑式的一步。 这项发表在《天体物理学杂志快报》上的国际合作研究由加拿大蒙特利尔大学主导,美国密歇根州立大学等机构共同参与。研究团队将目光投向