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重费米子的 “量子舞蹈”:科学家首见其纠缠现象
日本两所大学的科学家最近有了个了不起的发现:他们在铈铑锡材料里,第一次直接看到了重费米子的量子纠缠现象,而且这种纠缠还受普朗克时间——也就是量子世界里最小的时间单位——调控。

摘要:

日本两所大学的科学家最近有了个了不起的发现:他们在铈铑锡材料里,第一次直接看到了重费米子的量子纠缠现象,而且这种纠缠还受普朗克时间——也就是量子世界里最小的时间单位——调控。  

重费米子其实是固体里的"重量级电子",由传导电子和局域磁性电子强强作用形成。这次研究的铈铑锡很特别,它的晶格结构会引发"几何阻挫效应",让电子没法达到稳定状态,反而催生出了奇异的量子现象。  

在这种效应影响下,材料里的电子变""了,形成重费米子。更神奇的是,高温下它们会变成非费米子液体,寿命接近普朗克时间的极限。光谱分析证实,这些重费米子像在跳一场转瞬即逝的"量子舞蹈",符合量子纠缠的特征——就像爱因斯坦说的"鬼魅般的超距作用",两个粒子再远也能瞬间呼应。  

这个发现不仅帮我们更懂量子纠缠和重费米子,还为用固态材料做新型量子计算机打开了新思路,未来可能给量子通信、计算领域带来新突破。


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铈铑锡晶体内重费米子发生量子纠缠(艺术图)。图片来源:日本大阪大学

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2025-08-08