IT之家 11 月 25 日消息，美國萊斯大學(xué)科學(xué)團(tuán)隊(duì)近日開展的量子噪聲實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)一種“奇異金屬”量子材料異常安靜，相關(guān)成果本周發(fā)表在《Science》期刊上。
團(tuán)隊(duì)在測量該“奇異金屬”的量子電荷波動（也稱為散粒噪聲）之后，有直接證據(jù)表明該電流似乎以一種不尋常的液體形式流過“奇異金屬”，無法用準(zhǔn)粒子（Quasiparticle）概念來解釋。
IT之家注：準(zhǔn)粒子，也稱集體激發(fā)，在物理學(xué)中，是一種發(fā)生在微觀復(fù)雜系統(tǒng)的突現(xiàn)現(xiàn)象，例如固態(tài)系統(tǒng)中會好像存在著另一種虛擬的粒子。
該研究的通訊作者道格拉斯?納特爾森（Douglas Natelson）表示：
相比較普通電線，這種奇異金屬的噪音被大大抑制了。這挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的準(zhǔn)粒子概念，表明電荷能以更復(fù)雜的方式移動，后續(xù)我們需要找到更合適的詞匯，來形容電荷的集體移動。
這些實(shí)驗(yàn)是在量子臨界材料的納米級導(dǎo)線上進(jìn)行的，鐿、銠和硅（YbRh2Si2）的比例精確為 1-2-2。
該材料包含高度的量子糾纏，產(chǎn)生一種非常不尋常（“奇怪”）的溫度依賴性行為，與銀或金等普通金屬的行為非常不同。
在這種普通金屬中，電荷的每個準(zhǔn)粒子或離散單元都是無數(shù)電子之間不可估量的微小相互作用的產(chǎn)物。準(zhǔn)粒子在 67 年前首次提出，是物理學(xué)家用來表示這些相互作用的綜合效應(yīng)的概念，用于量子力學(xué)計(jì)算。
散粒噪聲測量基本上是一種觀察電荷通過某物時顆粒有多大的方法，但這一實(shí)驗(yàn)不能在單個宏觀晶體上進(jìn)行，而是需要納米尺寸的樣本，比如極薄但完美結(jié)晶的薄膜。
研究人員用厚度為人類頭發(fā)絲 1/5000 的薄膜制成了電線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與普通電線相比，噪聲得到了極大的抑制。
IT之家附上論文參考地址：Liyang Chen et al.,Shot noise in a strange metal.Science382,907-911(2023).DOI:10.1126/science.abq6100
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