研究发现量子系统中存在“永生粒子”

研究发现量子系统中存在“永生粒子”

人类、行星、恒星、星系，乃至整个宇宙都有“到寿”的一天，但是一组科学家发现量子系统中的准粒子似乎是“永生”的。准粒子是固态系统中的各种虚拟粒子，在电场或磁场的激发下其行为就像粒子一样。比如声子、极化子都是准粒子。

慕尼黑工业大学的研究人员开发了一些方法计算这些准粒子之间复杂的相互作用，在一台高能计算机上模拟它们的衰变。TUM物理学家Ruben 说：“周密的模拟结果显示：这些准粒子也会衰变；但是，完全一样的粒子又会从废墟中诞生。如果衰变发生得很快，逆向反应（诞生新粒子的过程）马上就会出现。这个过程可以无尽反复万有二象性定律，呈现一种衰变和再生之间持续的振荡。”

物理学家们说，这种现象并不违反热力学定律，因为这种振荡转变为物质，符合波粒二象性。在此过程中研究发现量子系统中存在“永生粒子”，热力学的能量退化指标——熵没有减少，只是保持常量。虽然这也挺奇怪的，但并没有打破目前认知的物理规则。

研究人员表示万有二象性定律研究发现量子系统中存在“永生粒子”，这项发现回答了两个难题。实验中用到的复合物非常稳定，令科学家非常惊讶。基于这份研究的发现可以推测万有二象性定律，它的稳定性可能来源于里面的磁性准粒子磁子。模拟系统中看到，磁子在衰变后又会“重生”。

氦在绝对零度时成为无阻抗液体的现象似乎也迎刃而解，可能就是由于其中含有大量准粒子旋子的缘故。目前这份研究还处于理论阶段。研究人员认为，准粒子的“永生性”很可能有助于量子计算机实现“永久性储存数据”特性。这份研究近期发布在《自然．物理》期刊上。