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一個(gè)“弗蘭肯斯坦”粒子將如何改變量子領(lǐng)域的研究？ 來(lái)自英國(guó)帝國(guó)理工的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光子和單個(gè)電子結(jié)合后，會(huì)產(chǎn)生一種全新形態(tài)的光。這種新形態(tài)的光或許可以應(yīng)用在光子電路上，也將使量子現(xiàn)象更容易地被觀測(cè)到。 在常規(guī)材料中，光子與電子間的相互作用屢見不鮮，比如在材料表面以及跟內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)中都有發(fā)生。 但是物理學(xué)家想知道的是，如果光子與獨(dú)個(gè)電子結(jié)合在一起會(huì)發(fā)生什么。 研究的關(guān)鍵在于利用被發(fā)現(xiàn)不久的新材料——拓?fù)浣^緣體，他們模擬了光閃過材料表面的行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光不僅會(huì)與材料中的單個(gè)電子發(fā)生相互作用，耦合粒子還同時(shí)包含了兩種基本粒子的性質(zhì)。 注：拓?fù)浣^緣體的發(fā)現(xiàn)要追溯回2007年，它是一種非常特別的材料。它跟普通絕緣體的區(qū)別在于：它的內(nèi)部是絕緣的，但是在它的邊界或表面總是存在導(dǎo)電的邊緣態(tài)。獨(dú)特的是，它表面的導(dǎo)電態(tài)是收到時(shí)間反演對(duì)稱的保護(hù)。 該團(tuán)隊(duì)模擬了由拓?fù)浣^緣體制造出的納米顆粒——直徑為0.0000001米以下的小球。這使他們可以模擬一束光經(jīng)過納米粒子并與其中一個(gè)電子作用時(shí)會(huì)發(fā)生什么。 （? Vincenzo Giannini） 模擬的結(jié)果如上圖，描述了光被困在拓?fù)浣^緣體納米粒子的表面。 最酷的是，耦合粒子會(huì)同時(shí)擁有光子和電子的性質(zhì)，換句話說(shuō)，光會(huì)具備電子的特性，并繞著納米粒子循環(huán)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)電子也會(huì)呈現(xiàn)某些光的特性。 通常情況下，光會(huì)沿著直線傳播，但是當(dāng)光子和單個(gè)電子耦合在一起后，它會(huì)跟隨者電子的路徑沿著材料表面運(yùn)動(dòng)。另一方面，當(dāng)電子遇到不良導(dǎo)體時(shí)會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，但是在光子的幫助下，耦合的粒子會(huì)繼續(xù)前進(jìn)。 一旦掌握了控制光子運(yùn)動(dòng)的技巧，將對(duì)未來(lái)建造量子計(jì)算機(jī)有巨大的影響：
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