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排斥極化子首次在實驗室獲得
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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月24日（北京時間）報道，奧地利因斯布魯克大學(xué)的研究團(tuán)隊首次在實驗中借助超冷量子氣體，成功獲得并全面分析了新型準(zhǔn)粒子——排斥的極化子，相關(guān)研究報告發(fā)表在同日出版的《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。 超冷量子氣體是一個理想的實驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，可用來模擬處于凝聚態(tài)的物理現(xiàn)象。在這些氣體中，多體態(tài)（many-body state）能夠在高度控制的情境下獲得，同時這也要求粒子之間的相互作用要高度協(xié)調(diào)。 吸引的極化子之前曾有研究涉及，但排斥的極化子是首次獲得，將引領(lǐng)研究團(tuán)隊走進(jìn)一個全新的科研領(lǐng)域。為了在實驗中獲得排斥的極化子，研究人員在真空室中生成了由鋰原子和鉀原子組成的超冷量子氣體。他們通過電磁場控制粒子的相互作用，并借助射頻脈沖促使鉀原子進(jìn)入一種狀態(tài)，使其排斥周圍的鋰原子。這種復(fù)雜的狀態(tài)在物理上被描述為準(zhǔn)粒子，因為在很多方面，其表現(xiàn)得就像一個特性被修改的新粒子。通過分析該系統(tǒng)的全部能量譜，研究人員能證明排斥的極化子。該校的魯?shù)婪颉じ窳帜方淌谡劦溃骸斑@一過程不僅能獲得和分析吸引的極化子，也能呈現(xiàn)排斥的極化子�！� 這些處于凝聚態(tài)的準(zhǔn)粒子衰變非�？欤虼艘话銇碚f很難對其進(jìn)行研究。但即使在量子氣體中，呈現(xiàn)排斥的特性也有困難。極化子只存在于亞穩(wěn)狀態(tài)，它們的壽命對于研究其全部屬性來說十分重要。格林姆等人驚訝地發(fā)現(xiàn)，較之于此前在類似系統(tǒng)中獲取的極化子，他們所獲得的極化子的壽命增長了近乎10倍。因此，此次的實驗設(shè)置為詳細(xì)分析依賴于排斥相互作用的多體態(tài)提供了理想的平臺。 下一步，科學(xué)家將通過實驗方式研究是否只有鋰原子或者鉀原子積聚的獨(dú)立域，是由排斥粒子組成的量子氣體所創(chuàng)立。此前這曾在理論模型中被提出過，但還未在實驗領(lǐng)域得到驗證。（來源：科技日報 張巍�。� |
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