■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日?qǐng)?bào)訊 （記者吳長(zhǎng)鋒 通訊員楊保國(guó)）中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系杜江峰教授團(tuán)隊(duì)的彭新華教授等和香港中文大學(xué)劉仁保教授的理論研究組合作，在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)探測(cè)虛磁場(chǎng)中“李-楊零點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。該研究成果近日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　1952年，李政道和楊振寧證明了Ising鐵磁模型在復(fù)數(shù)域內(nèi)存在可以使系統(tǒng)配方函數(shù)為零的點(diǎn)（即李-楊零點(diǎn)）。通過(guò)李-楊零點(diǎn)，我們可以獲得系統(tǒng)各種熱力學(xué)性質(zhì)，如熵、配分函數(shù)、自由能等，對(duì)于多體系統(tǒng)的相變研究有重要意義。由于這些零點(diǎn)存在于虛磁場(chǎng)條件下，李-楊零點(diǎn)一直以來(lái)被認(rèn)為僅僅存在于理論中，實(shí)驗(yàn)上直接探測(cè)是非常困難的。

　　不久前，香港中文大學(xué)劉仁保教授研究組的理論研究表明，如果引入一個(gè)與系統(tǒng)耦合的探測(cè)比特，則該探測(cè)比特量子相干在時(shí)間域上的零點(diǎn)和該系統(tǒng)的李-楊零點(diǎn)存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，說(shuō)明李-楊零點(diǎn)實(shí)驗(yàn)上的直接觀測(cè)是可能的。

　　該合作研究團(tuán)隊(duì)利用亞磷酸三甲酯的分子，其中的磷核自旋作為探測(cè)比特，9個(gè)氫核自旋模擬Ising鐵磁系統(tǒng)，通過(guò)核磁共振方法，首先將磷核自旋制備到自旋向上和向下的量子疊加態(tài)，然后觀測(cè)其量子相干隨時(shí)間的演化，首次在實(shí)驗(yàn)上直接觀測(cè)到該系統(tǒng)的李-楊零點(diǎn)，并通過(guò)這些零點(diǎn)研究了系統(tǒng)的自由能和相變現(xiàn)象。

　　專家稱，這是虛磁場(chǎng)中李-楊零點(diǎn)在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的第一次直接觀測(cè)，不僅在統(tǒng)計(jì)物理中極為重要，同時(shí)對(duì)研究復(fù)雜實(shí)際體系中隱藏在物理參數(shù)復(fù)數(shù)域內(nèi)新的物理現(xiàn)象提供了一種新的方法和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的可能性。