導語:一支國際科學家小組在對新材料外爾半金屬進行觀測時，發現了奇異的量子異常現象，他們曾一度以為這種現象只能由愛因斯坦相對論闡述的時空扭曲引發。研究論文的主執筆人約翰尼斯·古斯表示：“這是我們首次在地球上通過實驗手段觀測到量子異常，對于了解宇宙具有非常重要的意義。現在，我們能夠制造基于這種量子異常情況的新式固態設備，從而避免晶體管等經典電子設備的一些固有問題，這也是我們以前從未想到過的一種進步。” 現代物理學提出了一系列有關現實世界的怪異的、違反直覺的觀念和理論，尤其是有關于量子物理學。在量子物理世界，物體會處于奇異的疊加狀態，例如大名鼎鼎的“薛定諤的貓”。根據這一假設，箱中之貓處于“死—活疊加態”（既死了又活著），要等到打開箱子看貓一眼才能判定它的生死。有時候，量子力學更具有決定性，甚至是破壞性。“對稱性”是物理學家心中的圣杯。對稱性意味著，我們能夠以一種確定方式改變一個物體，同時讓它處于“不變”狀態。例如，一個圓球可以朝著任意角度旋轉，但看上去始終一樣，物理學家將其稱之為旋轉下的對稱性。通常一旦確定一個物理系統的對稱性，便可預測其動力學變化。但有的時候，量子力學定律會破壞對稱性，這在物理學家看來也非常怪異，通常稱之為“異常”。在量子異常的研究史上，這種現象差不多僅限于基本粒子物理學。有很多巨型加速器實驗室正在開展這方面的研究，例如歐洲核子研究組織的大型強子對撞機。如今，類似3D石墨烯的新材料外爾半金屬也使得我們將破壞對稱性的量子異常應用于日常現象，比如產生電流。文章由企鵝科學和科普中國聯合推出轉載請注明來自“科普中國”

驚喜發現！科學家首次在地球上觀測到量子異常

圖文簡介

一支國際科學家小組在對新材料外爾半金屬進行觀測時，發現了奇異的量子異常現象，他們曾一度以為這種現象只能由愛因斯坦相對論闡述的時空扭曲引發。研究論文的主執筆人約翰尼斯·古斯表示：“這是我們首次在地球上通過實驗手段觀測到量子異常，對于了解宇宙具有非常重要的意義。現在，我們能夠制造基于這種量子異常情況的新式固態設備，從而避免晶體管等經典電子設備的一些固有問題，這也是我們以前從未想到過的一種進步。”