天博中子螺旋波首次在实验室观察到—新闻—科学网

科技日报北京11月22日电 （记者刘霞）来自加拿年夜以及美国的科学家于最新一期《科学进展》杂志上揭晓论文称，他们初次于试验室研制出能孕育发生拥有量子化轨道角动量的中子的装配，为下一代量子质料的研发提供了全新路子，无望推进量子计较的成长，辨认并解决根蒂根基物理学范畴的新问题。

最新研究卖力人、滑铁卢年夜学量子计较研究所（IQC）的科学家杜桑 萨雷纳玻士说： 中子是表征新兴量子质料的无力探针，由于它们拥有几个独占的特性：它们的波长为纳米级、呈电中性且品质相对于较年夜。这些特性象征着中子可以穿过X射线以及光没法穿过的质料。

虽然科学家们此前已经经对于怎样于试验室孕育发生光子以及电子的轨道角动量举行了深切研究，但为中子而设计的装配从未被研制出来。鉴在中子的怪异属性，研究职员必需制作新装配，并开发新要领以合用在中子。

于最新试验中，来自IQC、美国国度尺度与技能研究所及橡树岭国度试验室的科学家们构建了微型叉形硅光栅布局，这些器件很是小，于0.5厘米乘0.5厘米的区域内，可容纳跨越600万个零丁的叉形相位光栅。

研究职员注释称，当一束中子经由过程这个装配时，单个中子会以螺旋状环绕纠缠，于行进19米后，一台非凡的中子相机捕捉中子的图象。他们不雅察到，每一个中子都延展到10厘米宽的甜甜圈外形。这些中子的环形图案显示，它们处在一个非凡的螺旋状况。这注解该小组的光栅装配打造出了拥有量子化轨道角动量的中子束，这是科学家们初次实现这一点。

研究职员指出，中子于根蒂根基物理学试验中很受接待，科学家们能很轻易地使用其3个自由度：自旋、路径以及能量。

萨雷纳暗示，于最新试验中，他们让使用中子束的轨道角动量成为可能，这将提供分外的量子化自由度。为此，他们正于开发一个东西箱，以表征以及查抄下一代量子装备（如量子模仿器以及量子计较机）所需的繁杂质料。

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