中新社合肥12月25日電 (記者 吳蘭)禁閉是一類非常有趣的物理現(xiàn)象。中國科學家近日首次觀測到準粒子禁閉到非禁閉之間轉化的微觀動力學過程，發(fā)現(xiàn)調控其禁閉與非禁閉狀態(tài)的開關密碼。
這一在超冷原子量子模擬實驗研究中取得重要進展的研究成果，近日發(fā)表在國際知名學術期刊《自然·物理學》(Nature Physics)上。該成果由中國科學技術大學潘建偉、苑震生等與合作者聯(lián)手獲得。
苑震生在25日接受采訪時說，近年來，超冷原子量子模擬器的出現(xiàn)為研究禁閉問題提供了新的手段，但仍面臨在理論上缺乏產生有效外電場的可行方案，在實驗上缺乏產生和測控準粒子態(tài)單格點原位調控技術的兩個重要困難。
當前，夸克禁閉為人們所熟知。雖然夸克是組成物質的基本粒子，但無法在自然界中觀測到單個夸克，即便是在高能粒子碰撞機中，粒子碰撞碎片中的夸克瞬間就形成了新的復合粒子。
一個物理體系中是否存在禁閉現(xiàn)象？能否人為調控粒子間相互作用，從而實現(xiàn)禁閉到解禁閉狀態(tài)之間的轉換？這些牽涉復雜的量子多體效應，理論上一般沒有解析方法求解，數(shù)值求解也面臨各種挑戰(zhàn)。
在此項實驗中，研究團隊中的實驗人員和理論合作者設計了一種新方案，實驗模擬了具備動態(tài)外電場的量子電動力學規(guī)范理論。同時，研究團隊開發(fā)了具備單格點及粒子數(shù)分辨的量子氣體顯微鏡，實時觀測了粒子與反粒子對的微觀動力學，清晰展示了準粒子禁閉和非禁閉狀態(tài)的轉變過程。
該研究為理解復雜的量子多體現(xiàn)象提供了新的研究手段，且可在計算復雜度超越經典計算能力的物理問題中獲得更為重要的應用。(完)