据新华社南京3月28日电(记者 陈席元) 记者从南京大学获悉,该校物理学院杜灵杰教授率领的国际科研团队,在量子物理领域取得重大进展,首次观察到引力子在凝聚态物质中的“投影”。相关论文28日在线发表于国际学术期刊《自然》。
杜灵杰介绍,引力子和引力波对应,后者已经被实验所证实,而引力子尚未被直接观察到。
5年前,杜灵杰团队在分数量子霍尔效应中发现一种新的集体激发现象。理论物理学界认为,这可能是分数量子霍尔效应引力子存在的证据,并提出了实验方案。
论文共同第一作者、南京大学博士生梁杰辉告诉记者,一方面,实验需要极低温和强磁场——温度仅比绝对零度高约0.05摄氏度,磁场强度要达到地球平均磁场的10万倍以上,虽然这两个条件可以通过特殊的制冷机实现,但另一方面,为了开展光学测量,制冷机上必须安装透光窗户,这又很容易导致实验温度上升,机器振动也会影响光学测量的精度。
团队花费3年多的时间,在南京大学校园内自主设计、集成组装了一套实验装置。依靠这一利器,团队成功在砷化镓半导体量子阱中观察到分数量子霍尔效应引力子,并分别从自旋、动量、能量三个角度确认了相关实验证据。
杜灵杰表示,团队将继续深入研究引力子物理世界,“期待这座‘显微镜’给我们带来更多量子前沿领域的新发现。”