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中澳科学家成功证实量子热力学“普适状态”

  最近,一个由澳大利亚科学家和中国科学家组成的研究小组首次利用费米气体(Fermi gas)的研究成果,证实了量子热力学的“普适状态”(Universal State)。相关研究论文将发表于7月的《自然—物理学》杂志上。

  进行该项研究的是澳大利亚研究理事会量子光学卓越研究中心(Australian Research Council Centre of Excellence for Quantum-Atom Optics),具体的研究人员包括澳大利亚昆士兰大学(University of Queensland)的物理学家Peter Drummond和刘夏姬,以及访问学者、中国人民大学的胡辉等。

  Drummond表示,在正常的量子系统中,决定粒子运动的是它们的类型(如原子、质子等),然而,新的研究表明,在由强相互作用粒子(如费米子)形成的系统中,粒子的运动并不取决于它们的类型,这种运动状态就是所谓的“普适行为”(Universal Behavior)。

  2006年,昆士兰大学研究小组提出了一项新的理论,用于预测具有“普适状态”物质的属性。就在最近,3个独立的美国实验室发表了各自在高真空和强磁场等条件下进行费米气体超冷原子测定的研究工作,进行研究的分别是杜克大学的John Thomas,科罗拉多大学的Debbie Jin以及莱斯大学的Randy Hulet。昆士兰大学研究小组收集了这3项实验的数据并加以分析,结果发现,所有的研究数据都满足他们在新理论中所预言的“普适曲线”(Universal Curve)。

  Drummond说,“这一理论突破为理解‘普适状态’奠定了基础,也令研究高温超导材料的科学家感到兴奋……更多的荣誉应该给后来进行的这3项极好的实验工作。”(科学网 任霄鹏/编译)

(责任编辑:史少晨)
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