中国科学家在一维量子液体研究领域获重要进展

记者23日从中国科技大学获悉，中国科学家在一维量子液体研究领域获重要进展，在国际上首次得到了一维有限温多体系统在经典气体和量子液体之间转变的量子临界性质。

中国科技大学潘建伟教授及其同事苑震生等与中科院武汉物理与数学研究所研究员管习文小组合作，通过对光晶格中的超冷原子进行量子调控和测量，在低维量子多体系统研究领域取得了重要进展。

该研究成果近日发表在《物理评论快报》。

一维量子系统的研究涉及从纳米线、纳米管到线型冷原子阵列等一系列物理材料，这些材料有望应用于纳米光电技术、传感技术、能源技术以及量子信息处理等领域。

在一维量子系统的理论研究中，2016年诺贝尔物理学奖得主Haldane及其合作者在上世纪80年代作出了开创性的工作，他们建立了被称为朝永-拉亭杰液体(TLL)的理论。

但在实验上制备和调控一维量子系统难度极大，观测TTL理论所预言的物理特性及一维量子临界现象长期以来是凝聚态物理和冷原子物理实验中的重大挑战。

针对这一悬而未决的重要基础物理问题，该联合研究团队在实验上，创造性地搭建了新的实验系统，开发了独特的量子调控技术，并首次实验观测了TLL特有的性质。在理论上，则首次用实验数据明确地定出了相图上经典气体、量子临界区和TLL三个区域。

该工作得到了审稿人的高度评价：“这是一个高质量的、里程碑式的一维物理系统研究工作，不仅局限在超冷量子气体中，而将在其它物理体系中具有广泛的应用价值。”