帕斯卡電導運動狀態下的高速電子束。
《科學》雜誌報道，美國匹茲堡大學凝聚態物理學教授Jeremy Levy和研究副教授Patrick Irvin等通過測量、分析一維導電系統，發現了一種新的電子態。他們認為，在一維導電系統中，電子是以兩個或兩個以上一組的形式一起行動的。
Levy解釋說：“通常情況下，半導體或金屬中的電子在移動時會散射。對其施加電壓，電子最終會朝一個方向漂移。然而，在彈道式導體中，電子的運動方式與高速公路上疾馳的汽車更加相似。這樣的好處在於它們不會發熱，進而產生與普通電子產品截然不同的潛在應用。此前，已經有研究人員成功製造出了彈道式導體。我們的發現表明，當電子可以相互吸引時，它能夠形成2~5個電子構成的電子束。電子束表現出的行為就像新類型的粒子。”
Levy將這一發現與夸克結合形成中子和質子的方式進行了比較。他表示，發現新電子態的重要線索之一是，敏銳觀察到彈道式導體與帕斯卡三角形（Pascal's Triangle）中某個序列的匹配性。Levy說：“沿著帕斯卡三角形的不同方向觀察，你會看到不同的數字模式，其中一個模式為1、3、6、10、15、21。這是我們在記錄到的數據中發現的一種序列。起初，這讓我們很費解，後來我們意識到，那是因為我們沒有發現粒子是由多個電子組成的粒子束。”
作為匹茲堡大學量子研究所負責人，Levy認為新的粒子特性與量子糾纏有關聯，它可能促進量子計算和量子再分配的研究。他說：“這一發現是量子物理學研究邁向下一階段的重要踏板。這項成果是匹茲堡大學為第二次量子革命作出的努力之一。在第一次量子革命中，人們發現世界從根本上是受量子物理學定律支配的。這一認識使科學家們對元素週期表、材料學有了更深刻的認識，進而催生出了晶體管、核磁共振掃描儀等設備。進入21世紀，涉及量子物理學的各種奇怪設想逐漸成為現實。當談到量子學應用時，我們立刻會想到量子計算、量子隱形傳態、量子通信和量子傳感。這些概念都利用了此前被忽視的物質的量子特性。”
編譯：雷鑫宇 審稿：阿淼 責編：唐林芳
期刊編號：0036-8075
原文鏈接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/uop-psu021320.php
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