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APS NEWS: 歡迎「角子」(Angulons) 進場

  撰文者:  2017-05-02
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要想瞭解雜質如何與量子環境相互作用是一個艱鉅的理論挑戰,但是雷密胥科(Lemeshko) 在物理評論通訊(DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.095301) 報告了一個簡單而優雅的方式來描述一種重要的雜質種類:一個浸泡在量子溶劑裡的分子的反應。雷密胥科分析的實驗數據顯示,當一個分子處在量子溶劑超流體氦裡會形成一種稱為「角子(angulon)」的准粒子。一個超流體的環境會強烈的影響一個分子的旋轉,也因此會造成該分子光譜線的移動;要想瞭解其間的細節,研究者必須對小團簇系統進行複雜的數值模擬。受到極化子(polaron) 概念的啟發 (極化子係電子在介電質中移動時會因極化了附近原子所形成的包覆著聲子雲的電子的准粒子),雷密胥科思考是否能用一種類似的准粒子處理方式能夠簡化在量子溶劑裡旋轉的多原子分子問題。透過理論預測與實驗結果的比較,雷密胥科證明了「角子」的概念特別有助於瞭解浸泡於量子溶劑中分子的吸收光譜結構中有關旋轉的部分。有了雷密胥科簡單的解析結果,分析實驗數據變得簡單多了。這個成果也幫助研究者運用浸泡在量子溶劑中的分子製作功能超強的微小到只有幾個原子大小的感測器。(更多內容請見物理觀點(Viewpoint in Physics) 中尤利亞史契迪羅娃(Yulia Shchadilova) 的“量子雜質的新角度”。)

Image: Yulia Shchadilova (https://physics.aps.org/assets/54525874-2d59-4f52-bc86-70d9efb78e2f/e20_2.png)


本文感謝APS NEWS(美國物理學會)同意以中文翻譯形式轉載,原文刊登於 http://www.aps.org/publications/apsnews/


譯者:林中一 教授 (國立中興大學物理系)



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