德国团队首次观察到泡利晶体

时间:2020-06-17 18:38 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

德国团队首次观察到泡利晶体 海德堡大学的一组研究人员已经成功地制造出一种设备,使他们能够首次观察泡利晶体。他们写了一篇论文描述他们的努力,并上传至arXiv预印版服务器。 泡利不相容原理非常简单:它断言没有两个费米子具有相同的量子数。但就像物理学中的许多原理一样,这个简单的论断对量子力学产生了深远的影响。更仔细地观察这个原理就会发现,它还表明,没有两个费米子可以占据相同的量子态。这就意味着电子在原子核周围有不同的轨道,这就解释了为什么原子有体积。这种对费米子自序性的理解导致了其他发现——例如,它们应该形成具有特定几何形状的晶体,现在被称为泡利晶体。当第一次观察时,人们认为这种晶体的形成只能在特殊的情况下发生。在这项新的研究中,研究人员解决了环境问题,并在此过程中建立了一个设备,使他们能够第一次观察泡利晶体。 这项工作涉及到一个装置,其中包括激光,它能够捕捉到一团过冷的锂-6原子,使其处于较低的能量状态,迫使它们在一个单原子厚的平面层中遵守排除法原理。然后,研究小组使用了一种技术,这种技术允许他们在原子处于特定给定状态时对其进行拍照——而且只拍摄这些原子。然后,他们使用该相机拍摄了2万张照片,但只使用了显示正确原子数量的照片——这表明他们遵守了泡利不相容原理。接下来,团队处理剩余的图片删除原子云的整体动力的影响,他们正确地旋转,然后叠加成千上万,揭示单个原子的动量分布的晶体结构开始出现的照片,就像被理论预测。研究人员指出,他们的技术也可以用于研究与费米基气体相关的其他效应。 ?2020 Science X Network
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