中科大胡不归 24-07-23 22:34
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最近有个大新闻,中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器“天元”,以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,朝向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。论文7月10日在线发表于《Nature》。
呃,这说的是啥?普通人可能唯一能听懂的是,论文发表于《Nature》。
看看这里有多少科学术语:费米子,哈伯德模型,冷原子,量子模拟,反铁磁,高温超导等等,每一个都不是省油的灯。“天元”倒是容易理解,就是围棋棋盘的中心那个点,但在这里是实验装置的名字,并不是科学术语。我可以说,每多了解一个术语,你的知识水平就多一个9。所以如果全都了解的话,你就超过了99.9999%的人!
不过,了解这事的大图景其实也并不是特别难。我跟姚星灿聊了一个多小时,就基本明白了(文章见http://t.cn/A6Qkn320)。下面,我来向大家解读一下。#微博科普##微博新知##微博公开课#
首先,这是量子模拟的一个重大进展。量子模拟指的是,用一个量子体系模拟另一个量子体系。
量子这个词也许对没有学过量子力学的人来说不容易理解,但模拟的理念应该是比较容易理解的。一个典型例子就是风洞。造一架飞机在空气中飞,是比较困难的,但造一个风洞,让气流吹过一个固定的飞机模型,是比较容易的。空气不动飞机动,跟飞机不动空气动,在数学上是等价的。这样就可以极大地节约成本和时间,做到原来做不到的事。类似的,量子模拟就是造一个量子体系,用它来模拟跟它在数学上等价的另一个量子体系。
那么,这次模拟的是什么呢?是费米子哈伯德模型。
费米子是个量子力学中比较入门的知识。世界上的微观粒子分为两类,费米子和玻色子。电子、质子、中子等属于费米子,光子、胶子等属于玻色子。原子作为复合粒子,同样也可以分为费米子和玻色子。例如这项工作中用的Li-6属于费米子,而比它多一个中子的Li-7就成了玻色子。
比较进阶的知识是哈伯德模型。其实我20多年前上学的时候就听说过这个模型,因为当时高温超导很热,而哈伯德模型被普遍认为是高温超导的基础。在这里的费米子,当然指的就是电子。 http://t.cn/A68GBioU

发布于 安徽