量子奧秘揭曉：物理學家在量子材料中驚現神奇電荷舞步
在最新的科學研究中，萊斯大學的物理學家們揭開了一種被稱為「奇異金屬」的量子材料中的神秘面紗。他們發現，這種材料在特殊的量子噪聲實驗中表現出非常低的噪聲水平，這意味著電流可能以一種不尋常的、液態般的形式流動，這與傳統金屬中電荷以量子化（准粒子形式）流動的方式截然不同。
這項實驗使用了一種包含高度量子糾纏的特殊材料，也就是具有精確比例（1-2-2）的釔、銠和硅（YbRh2Si2）的量子臨界材料。當這種材料的溫度降低到臨界點以下時，會發生從非磁性到磁性的轉變。更令人驚奇的是，這種材料在臨界溫度以上表現出「重費米子」金屬的特性，意味著它的電荷攜帶者（准粒子）比普通電子重數百倍。實驗結果與量子臨界性的理論一致，該理論由萊斯大學的物理學家斯其苗（Qimiao Si）於2001年提出並持續研究近二十年。
這項研究的結果與斯其苗於2001年提出的量子臨界性理論一致，並解釋了電子在極端條件下的行為模式。這項突破性發現不僅提供了對奇異金屬的新理解，還為探索其他展現奇異金屬性質的化合物開啟了新的視角。
電荷流動更像集體狀態而非獨立的准粒子
即使在不同的物理系統中，奇異金屬的共通特性也可能存在。例如，在重費米子系統和銅氧化物超導體中，雖然微觀物理差異巨大，但它們都展現出奇異金屬特有的線性溫度依賴電阻特性，這或許暗示著某種超越微觀構造的通用機制在起作用。
這項研究刊登在最新一期的《Science》 ，不僅為物理學界揭示了新的奧秘，也為未來在這些奇特材料上的應用與開發提供了新的可能性
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首圖來源：Pixabay ccBY4.0
圖片來源：《Science》 ccBY4.0
參考論文：
1.Shot noise in a strange metal.《Science》
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