全新量子材料“外爾—近藤半金屬”問世

　　具有“外爾費米子”特質 可用于量子計算等領域

　　科技日報訊 (記者劉霞)據(jù)英國《獨立報》近日報道，美國萊斯大學和奧地利維也納技術大學的研究人員聯(lián)合研制出一種全新的材料——“外爾—近藤半金屬”(Weyl-Kondo semimetal)，其屬于量子材料這一物質類別，可用于量子計算等領域。

　　量子材料擁有一些很“詭異”的屬性，有些屬性或許可在未來的技術創(chuàng)新包括量子計算等領域“大展拳腳”，不過，研究人員并沒有真正弄懂這些材料的工作原理。

　　牛津大學量子材料科學家阿馬利亞·科爾代亞并沒有參與新研究，他在接受采訪時解釋說：“量子材料中的‘量子’這一單詞意味著，這些材料擁有一些無法由經(jīng)典物理學，而只能用量子力學來進行解釋的屬性。一般而言，這些物質的組成成分之間擁有非常強的相互作用，我們并不知道這些物質會有什么屬性，也無法預測。”

　　由于科學家們目前并沒有相關理論工具來預測量子材料的行為，因此，一般而言，他們會先在實驗室里制造出此類物質，并對其進行測量，研究其屬性。

　　新材料的“橫空出世”也是如此。在最新研究中，維也納技術大學希爾克·標樂-帕邢團隊對金屬鈰、鉍、鈀進行特定組合，制造出了新結構，然后，他們對這一新結構進行實驗；而萊斯大學的團隊從理論研究角度認識到，最新發(fā)現(xiàn)或許可以制造出全新材料。

　　萊斯大學團隊表示，他們的建模顯示新結構的質量可以在電子質量的1000倍到零之間變化，這是“外爾費米子”的典型特質，外爾費米子是科學家于80多年前提出的一種粒子。由于這些粒子產生的原因是所謂的“近藤效應”，因此他們將新材料命名為“外爾—近藤半金屬”。研究人員表示，盡管目前還并不清楚新材料的屬性和用途，但其無疑可用于量子計算領域。

　　總編輯圈點

　　19世紀末期，很多科學家認為物理學已大功告成，研究這門學科很難再有什么作為。到1900年，開爾文勛爵發(fā)表著名演講稱，“在經(jīng)典物理學這片藍天上有兩朵烏云讓我們感到不安”。這兩朵烏云最終釀成巨大風暴，并引出了現(xiàn)代科學的兩大基石：相對論和量子力學。100多年過去，兩朵烏云帶來的風暴并未停止。如今科學家研究出新的量子材料，卻依然不了解它的性能。諸如此類的無數(shù)新困惑只能說明，任何一門科學都不可能“大功告成”，只會擁有更多未知疆域。

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