中性束注入装置

据物理学家组织网、《自然》网站等媒体4月18日报道,最近,一个由瑞士保罗谢尔研究所实验物理学家和德国德累斯顿固体和材料研究所理论物理学家领导的国际研究小组通过实验发现,一个电子分裂成两个独立的准粒子:自旋子和轨道子。这一结果发表在近日的《自然》杂志上。以往人们认为电子是一种基本粒子,无法分裂为更小部分。上世纪80年代,物理学家预言,电子以原子的一维链形式存在,可以分裂成3个准粒子:空穴子携带电子电荷,自旋子携带旋转属性,轨道子携带轨道位。1996年,物理学家将电子空穴和自旋子分开,自旋和轨道这两种性质伴随着每一个电子。然而,新实验观察到这两种性质分开了电子衰变为两个不同部分,各自携带电子的部分属性:一个是自旋子,具有电子的旋转属性;另一个是轨道子,具有电子绕核运动的属性,但这些新粒子都无法离开它们的物质材料。研究人员用瑞士光源的X射线对一种叫做Sr2CuO3的锶铜氧化物进行照射,让其中铜原子的电子跃迁到高能轨道,相应电子绕核运动的速度也就越高。他们发现,电子被X射线激发后分裂为两部分:一个是轨道子,产生轨道能量;另一个是自旋子,携带电子的自旋性及其他性质。Sr2CuO3有着特殊性质,材料中的粒子会被限制只能以一个方向运动,向前或向后。通过比较X射线照射材料前后的能量与动量的变换,可以追踪分析新生粒子的性质。实验小组领导托斯登施密特说:这些实验不仅需要很强的X射线,把能量收缩在极狭窄范围,才能对铜原子的电子产生影响,还要有极高精度的X射线探测仪。这是首次观察到电子分成了独立的自旋子和轨道子。现在我们知道了怎样找到它们。下一步是同时产生出空穴子、自旋子和轨道子来。理论小组领导杰罗恩范德布林克说,在材料中,这些准粒子能以不同的速度、完全不同的方向运动。这是因为它们被限制在材料中时,性质就像波。当被激发时,波分裂为多个,每个携带电子的不同特征,但它们不能在材料以外独立存在。观察到电子分裂将对一些前沿领域产生重要影响,如高温超导和量子计算机。Sr2CuO3中的电子和铜基超导材料中的电子有着相似的性质,该研究为高温超导研究提供了一条新途径。此外,研究轨道子有助于开发量子计算机。同时用自旋子和轨道子来编码和操控信息,这可能是未来发展的方向。英国牛津大学物理学家安德鲁波斯罗伊德说,量子计算机的一个主要障碍是量子效应会在完成计算之前被破坏。而轨道子的跃迁速度只要几飞秒,这样的速度为制造现实量子计算机带来了更多机会。
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■本报记者
麻晓东
李淼是一位另类的理论物理学家。他写博客,开微博,粉丝数以万计;他写科普专栏,一写就是十余年时间;4年前,对新诗开始着迷,创作颇丰;1年前,在媒体上开辟文化专栏,谈论文学别以为他不务正业,他也是国家基金委杰出青年基金获得者、中国科学院百人计划入选者,主要研究方向为量子场论、超弦理论以及宇宙学,在超弦理论中的研究具有国际影响4月15日,中科院理论物理研究所研究员李淼受邀做客中国科学院国家科学图书馆科学人讲坛,作了题为《一个理论物理学家的现代文学观》的讲座,与到场听众分享了他在物理学与文学之间的独到感悟。讲坛主办方、国科图馆长助理龚惠玲向记者表示:这样的科学家太难找了。重拾文学梦李淼向《中国科学报》记者介绍,他喜欢文学的萌芽可以追溯到初中阶段,那时,他开始喜欢读古诗词,并且经常到一位邻居家借阅相关的图书,学习平仄押韵的格律技巧,尝试自己写古诗。1978年考入北京大学后,因为课程比较多,同学们对学习自然科学也都非常有热情,李淼也就把文学爱好暂时抛到了一边。读研究生阶段,李淼爱上了武侠小说。谈起那时读武侠的经历,李淼笑着说:我还记得那时市面上的武侠小说有很多盗版,书商为了挣钱往往把一部书做成很多薄薄的小册子分开卖1990年留学美国后,他在国外把金庸、古龙等武侠名家的作品统统读遍,金庸所有的书我都读了好几遍,李淼说,那时他对严肃文学还没有什么感觉,通常去逛书店时也只去看科学或科普类的图书。李淼真正热爱上文学是在六七年前,那时起,他开始有更多的业余时间可以阅读。李淼说:以前我总是手把手地带自己的研究生,在中科大时,我一般每天要陪他们到晚上11点才回家,后来带出经验,慢慢也就能放手了。能重拾青少年时期的爱好让李淼感到快乐,他认为自己从四十几岁开始学习、研究文学还不算晚。写诗和做科研一样令人兴奋六七年间,他阅读了大量的文学著作。在《一个理论物理学家的现代文学观》的讲座中,李淼阐述了他对现代主义文学的理解和看法,他认为,在现代科学技术发展带动下的理性工具主义、发动世界大战的军国主义和集体主义,都极大地压缩了个人空间,压抑了个人自由。所以,叔本华的意志论、尼采的权力意志论、柏格森的直觉主义以及弗洛伊德的精神分析都成为现代主义的文化和理论基础。在他们的主要影响下,西方现代文学艺术的特征表现为:重主观表现、重艺术想象、重形式创新,经常采用象征、荒诞、意识流等手法,这就是所谓的现代性,而现代性是严肃的。李淼说,上世纪80年代中国由于改革开放,出现了模仿西方现代主义的热潮,但他认为除了个别作家,中国并没有出现真正的现代主义。李淼最推崇的三位中国作家分别是海子、王小波和王朔,他们也是李淼眼中的中文文学大师。而诗人海子则是李淼写诗的重要起点。李淼在2004年左右第一次读到海子的诗就深受触动,当时还没有出版《海子全集》,他就自己买书或在网上搜索,把海子所有的诗歌作品全部读了一遍,他说:感觉特别好。海子是现代性诗人吗?李淼的回答是,是的。李淼认为海子首先是唯美的,崇尚生命的,例如在他的诗歌中,太阳代表了生命或者生命的源泉。而唯美主义恰好是西方现代派的肇始。在海子的时代,中国也只能产生唯美主义。因为,上世纪80年代,中国的大规模工业化和城市化并没有开始,更没有实现,并没有产生诸如未来主义、意识流的土壤。李淼说:我个人以为,上世纪80年代,我们仅仅开始走出集权导致的蒙昧状态,恢复人性主义。所以,80年代被看成是理想的时代。也仅仅是初级的,却是富有朝气的理想时代。海子和他的诗歌正是那个时代的代表。2008年,在美国同行、华人教授王云的鼓励下,李淼开始学写新诗,他说:世界上有四种领域最难以欣赏和进入:数学、物理、音乐、诗歌。被普及化的已经不容易,没有被普及化的更难。而普及往往失真。在谈到物理和诗歌的共通之处时,李淼说:诗歌和科学在审美上基本是一致的,虽然他们走的方向不一样,甚至精神都不一样,但他们获得的愉悦是一样的。物理和诗歌是不同的爱好,我做科研不觉得累,写新诗也不觉得累。但物理研究成为职业后,会让人感觉套路化,可以预见就会失去兴奋。而写新诗是另外一种创造,我现在写诗或阅读新诗的时候,会感到那个兴奋点和年轻时学科学时一样。李淼诗作:无题贝博体育,一朵花在早春盛开的时辰,神杖一击,泉水尖新。如料峭这个词的起源,只在唯一的一本书中。开向我们的眼。而我走得不再如是峻急。我对你,手指朝向一眼幽深的锁孔。吹落梅花的笛子,曲调渐缓。一朵花也转成复眼。在日中时刻,我们的脸,如雾与空气彼此穿过。如窗上虚化的霓虹,彼此无言。2012年03月23日写于长岛诗歌与生活相比是倾斜的,将生活改变一个坡度,使得看上去陌生,但只是生活的另一个角度而已。
李淼《中国科学报》 (2012-04-20 B3 生活)

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