据英国《自然》杂志网站2月29日(北京时间)报道,荷兰代尔夫特理工大学的科学家李·考文霍夫在美国物理学会于2月29日举办的年度大会上发表演讲时表示,他们或许已制造出了神秘莫测的马约拉纳费米子,这一粒子有望在量子计算中用来形成稳定的比特。如果研究结果获得证实,那将是物理学领域的重大突破。量子粒子分为两大类:费米子(如电子、质子)和玻色子(如光子、介子)。玻色子可以成为其自身的反粒子,而费米子拥有与自身完全不同的反粒子。但1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳对英国物理学家保罗·狄拉克用于描述费米子和玻色子行为的方程式进行了改写,并预测自然界中可能存在一种费米子是自己的反粒子,人们将其称为马约拉纳费米子,认为其在量子计算中可用来形成稳定的比特。几十年来,粒子物理学家们一直在寻找马约拉纳费米子。2008年后,凝聚态物理学家们开始思考一些新方法,让马约拉纳费米子能从固体物质内电子的集体行为中形成,尤其是在固体物质同超导体或一维电线相互接触的表面形成。今年1月9日,《自然》杂志网站还撰文指出,物理学家们将在2012年发现马约拉纳费米子。现在,考文霍夫团队宣称,他们或许已制造出了马约拉纳费米子。在他们设计的装置中,锑化铟纳米线同一条电路相连,该电路一端有一个黄金触点而另一端有一块超导体薄片,接着,科学家们将这套设备暴露到一个中等强度的磁场内。随后,他们测量了纳米线的导电率,结果表明,在电压为零时,导电率出现了一个峰值,这同一对马约拉纳费米子形成相吻合,在锑化铟纳米线同超导体薄片接触区域的两端各有一个马约拉纳费米子。为了确保结果可靠,该研究团队改变了磁场的方位并检查峰值的到来和离开,与马约拉纳费米子出现预计的情况一样。尽管已有其他团队报告过马约拉纳费米子在固体物质中“现身”的间接证据,但哈佛大学的物理学家杰·叟听了考文霍夫的演讲后表示,这是一个直接的测量,“我认为这是迄今最富成效的实验,很难认为这不是马约拉纳费米子。”不过,考文霍夫制造出的这些粒子是否足够“长寿”用来做量子比特还有待研究。如果最新研究结果经得起检验,它将不仅率先制造出马约拉纳费米子,更是固体物理学领域的重大进步。人们认为,至今还没有被直接观测到的中性微子可能组成了宇宙中大多数甚至全部的暗物质,其可能是一种马约拉纳费米子。
法国科学家用激光脉冲刷新温度提升纪录 法国科学家最近用激光脉冲穿透纯蓝宝石,使材料温度提升的速度快于以往任何一种爆炸,从而刷新了单位时间内温度提升的纪录。 据《自然》杂志网站13日报道,法国波尔多大学物理学家推断,在这次实验中,激光脉冲每秒能将材料温度提高100亿亿摄氏度,但目前整个过程还只能维持几个飞秒(1个飞秒为1000万亿分之一秒)。 他们说,这种剧烈的加热过程制造出了直径几千分之一毫米的微型火球。绝对至高温度一般被称为普朗克温度,以德国物理学家马克斯·普朗克命名,是温度的单位,简记为Tp。它是自然单位系统中普朗克单位,并且是代表着量子力学中的一个基础极限的普朗克单位。普朗克温度是温度的基础上限;现代科学认为推测任何物质比这温度更高就是毫无意义的。据现时的物理宇宙学,这是宇宙大爆炸第一个瞬间(第一个单位普朗克时间)的温度。普朗克温度 Tp=416833(85) × 10的32次方K
就没有等离子炮的实物,激光炮的温度:光是没有温度的。所谓的温度是光照射在物体上,物体吸收了光,把光能转化为热能以后产生的温度。这时物体的温度与光吸收率和激光的功率有关。法国科学家最近用激光脉冲穿透纯蓝宝石,使材料温度提升的速度快于以往任何一种爆炸,从而刷新了单位时间内温度提升的纪录。 据《自然》杂志网站13日报道,法国波尔多大学物理学家推断,在这次实验中,激光脉冲每秒能将材料温度提高100亿亿摄氏度,但目前整个过程还只能维持几个飞秒(1个飞秒为1000万亿分之一秒)。
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