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　　光明日報南京3月28日電（記者蘇雁、杜倩）記者從(cong) 南京大學獲悉，該校物理學院杜靈傑教授團隊在量子物理領域取得重要進展，首次觀察到引力子在凝聚態物質中的“投影”。相關(guan) 論文28日發表在國際學術期刊《自然》上。

　　杜靈傑介紹，引力子和引力波對應，後者已被實驗所證實，而引力子尚未被直接觀察到。“引力子是廣義(yi) 相對論與(yu) 量子力學理論相結合的產(chan) 物，如能證實這種神秘粒子存在，可能有助於(yu) 實現兩(liang) 大理論的統一，對當代物理學意義(yi) 重大。”

　　近年來，有理論預言，凝聚態物質中可能存在一種“分數量子霍爾效應引力子”，由於(yu) 它的行為(wei) 規律與(yu) 引力子類似，被形象地稱作引力子的“投影”。

　　早在2019年，杜靈傑團隊就在分數量子霍爾效應中發現了一種新的集體(ti) 激發現象。理論物理學界認為(wei) ，這可能是分數量子霍爾效應引力子存在的證據，並提出了實驗方案。

　　“但當時國內(nei) 外沒有符合實驗要求的測量設備。因為(wei) 這個(ge) 實驗對設備的要求極高，而且看上去自相矛盾。”論文共同第一作者、南京大學博士生梁傑輝表示，一方麵，實驗需要極低溫和強磁場——溫度僅(jin) 比絕對零度高約0.05攝氏度，磁場強度要達到地球平均磁場的10萬(wan) 倍以上，雖然這兩(liang) 個(ge) 條件可以通過特殊的製冷機實現；但另一方麵，為(wei) 了開展光學測量，製冷機上必須安裝透光窗戶，這又易導致實驗溫度上升，而機器振動也會(hui) 影響光學測量精度。

　　因此杜靈傑帶領團隊，花費數年時間，在南京大學自主設計、集成組裝了一套實驗裝置。

　　“你可以把它理解為(wei) 一座兩(liang) 層樓高的‘顯微鏡’。”杜靈傑說，經測試，該裝置的多項測量參數達到世界領先水平。依靠這一利器，團隊成功在砷化镓半導體(ti) 量子阱中觀察到分數量子霍爾效應引力子，並分別從(cong) 自旋、動量、能量三個(ge) 角度確認了相關(guan) 實驗證據。

　　據介紹，這是引力子概念自二十世紀三十年代被提出以來，首次在實驗中觀察到它的“投影”，該發現對理解全新的關(guan) 聯量子物理以及實現拓撲量子計算機的運行具有重要意義(yi) 。

　　《光明日報》（2024年03月29日 08版）