成果速遞

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低溫下，強(qiáng)關(guān)聯(lián)的二維體系傾向于表現(xiàn)出量子反常效應(yīng)。量子反常效應(yīng)源自量子漲落導(dǎo)致的經(jīng)典對(duì)稱性破壞。盡管量子反常效應(yīng)在量子場(chǎng)論描述的多體問(wèn)題中占有重要地位，卻很難從實(shí)驗(yàn)上觀察到相應(yīng)的變量特征。在以往的研究中，研究人員已在二維費(fèi)米氣的實(shí)空間觀測(cè)到量子反常效應(yīng)，但觀測(cè)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及理論預(yù)測(cè)結(jié)果顯著。

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近日，德國(guó)海德堡大學(xué)的Nicolò Defenu和Puneet A. Murthy（共同通訊作者）等通過(guò)研究超冷費(fèi)米原子組成的二維超流體，發(fā)現(xiàn)其動(dòng)量-空間分布表現(xiàn)出量子反常效應(yīng)。

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研究人員先向二維費(fèi)米超流體中引入干擾，再監(jiān)測(cè)其原子動(dòng)量分布隨時(shí)間的變化，發(fā)現(xiàn)上述強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的動(dòng)量-空間分布表現(xiàn)出與經(jīng)典規(guī)律截然不同的規(guī)律。

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研究發(fā)現(xiàn)，以冪律尾指數(shù)為特征的長(zhǎng)程相關(guān)聯(lián)表現(xiàn)出量子反常的特征。上述現(xiàn)象對(duì)二維超流體的關(guān)鍵性質(zhì)具有重大影響。

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該工作以“Quantum scale anomaly and spatial coherence in a 2D Fermi superfluid”為標(biāo)題與2019年7月19日發(fā)表于國(guó)際頂刊Science上。

圖文導(dǎo)讀

圖一、二維費(fèi)米超流體的動(dòng)量-空間分布隨時(shí)間的變化

圖二、量子反常效應(yīng)打破了動(dòng)量空間的標(biāo)度不變性

圖三、二維費(fèi)米超流體的量子反常效應(yīng)與空間相干性

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原文信息

Quantum scale anomaly and spatial coherence in a 2D Fermi superfluid（Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aau4402）