中国科学家全球首次观察到引力子的“投影”，在Nature发表突破性成果

IT之家 3 月 28 日消息，IT之家从南京大学官方获悉，近日，南京大学物理学院杜灵杰教授团队在量子物理研究方面取得重大进展。

他们利用极端条件下的偏振光散射技术在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量，世界上首次观察到引力子激发（引力子模）—— 引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。

北京时间 2024 年 3 月 28 日，国际顶级学术期刊 Nature 在线发表了杜灵杰教授及其合作者的论文“Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids”。

据介绍，全球关于引力子的研究，一直是物理学界的终极问题之一；如证实引力子的存在，将是颠覆当代物理学乃至整个科学领域的巨大突破。

杜灵杰带领团队，花费数年时间，通过精妙的设计将看似矛盾的测量要求一一实现，在南京大学自主设计、集成组装了一台根植于 He3-He4 稀释制冷技术的极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统。

依靠这一利器，实验团队在砷化镓半导体量子阱中成功观测到分数量子霍尔效应引力子，取得重要突破。

▲（a）极低温强磁场共振非弹性偏振光散射测量平台。（b）引力子激发的手性自旋 2 特性。（c）引力子激发峰峰宽揭示其长波特性。（d）引力子激发能量符合其能量特性。

南京大学的这项工作中首次观察到的引力子模是引力子在凝聚态系统中的投影（存在）。这一重大发现，也对理解全新的关联量子物理以及实现拓扑量子计算机的运行有至关重要的意义。