中新社合肥12月25日電 (記者 吳蘭)禁閉是一類非常有趣的物理現(xiàn)象。中國(guó)科學(xué)家近日首次觀測(cè)到準(zhǔn)粒子禁閉到非禁閉之間轉(zhuǎn)化的微觀動(dòng)力學(xué)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)調(diào)控其禁閉與非禁閉狀態(tài)的開(kāi)關(guān)密碼。
這一在超冷原子量子模擬實(shí)驗(yàn)研究中取得重要進(jìn)展的研究成果，近日發(fā)表在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·物理學(xué)》(Nature Physics)上。該成果由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、苑震生等與合作者聯(lián)手獲得。
苑震生在25日接受采訪時(shí)說(shuō)，近年來(lái)，超冷原子量子模擬器的出現(xiàn)為研究禁閉問(wèn)題提供了新的手段，但仍面臨在理論上缺乏產(chǎn)生有效外電場(chǎng)的可行方案，在實(shí)驗(yàn)上缺乏產(chǎn)生和測(cè)控準(zhǔn)粒子態(tài)單格點(diǎn)原位調(diào)控技術(shù)的兩個(gè)重要困難。
當(dāng)前，夸克禁閉為人們所熟知。雖然夸克是組成物質(zhì)的基本粒子，但無(wú)法在自然界中觀測(cè)到單個(gè)夸克，即便是在高能粒子碰撞機(jī)中，粒子碰撞碎片中的夸克瞬間就形成了新的復(fù)合粒子。
一個(gè)物理體系中是否存在禁閉現(xiàn)象？能否人為調(diào)控粒子間相互作用，從而實(shí)現(xiàn)禁閉到解禁閉狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換？這些牽涉復(fù)雜的量子多體效應(yīng)，理論上一般沒(méi)有解析方法求解，數(shù)值求解也面臨各種挑戰(zhàn)。
在此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)中的實(shí)驗(yàn)人員和理論合作者設(shè)計(jì)了一種新方案，實(shí)驗(yàn)?zāi)M了具備動(dòng)態(tài)外電場(chǎng)的量子電動(dòng)力學(xué)規(guī)范理論。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了具備單格點(diǎn)及粒子數(shù)分辨的量子氣體顯微鏡，實(shí)時(shí)觀測(cè)了粒子與反粒子對(duì)的微觀動(dòng)力學(xué)，清晰展示了準(zhǔn)粒子禁閉和非禁閉狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
該研究為理解復(fù)雜的量子多體現(xiàn)象提供了新的研究手段，且可在計(jì)算復(fù)雜度超越經(jīng)典計(jì)算能力的物理問(wèn)題中獲得更為重要的應(yīng)用。(完)