中子螺旋波首次在实验室观察到为下一代量子材料研发提供全新途径

科技日报记者 刘霞

来自加拿大以及美国的迷信家在最新1期《迷信停顿》杂志上发表论文称，他们初次在试验室研制出能发生具有量子化轨道角动量的中子的安装，为下1代量子资料的研发提供了全新路径，无望推动量子计算的倒退，辨认并处理基础物理学畛域的新问题。

最新钻研担任人、滑铁卢大学量子计算钻研所（IQC）的迷信家杜桑·萨雷纳博士说：“中子是表征新兴量子资料的无力探针，由于它们具有几个特有的特征：它们的波长为纳米级、呈电中性且品质相对于较大。这些特征意

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味着中子能够穿过X射线以及光没法穿过的资料。”

尽管迷信家们此前已经经对于如何在试验室发生光子以及电子的轨道角动量进行了深刻钻研，但为中子而设计的安装从未被研制进去。鉴于中子的共同属性，钻研人员必需建造新安装，并开发新法子

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以合用于中子。

在最新试验中，来自IQC、美国国度规范与技术钻研所及橡树岭国度试验室的迷信家们构建了微型叉形硅光栅构造，这些器件无比小，在0.五厘米乘0.五厘米的区域内，可包容超过六00万个独自的叉形相位光栅。

钻研人员解释称，当1束中子通过这个安装时，单个中子会以螺旋状缠绕，外行进一九米后，1台特殊的中子相机捕捉中子的图象。他们察看到，每一个中子都延展到一0厘米宽的甜甜圈外形。这些中子的环形图案显示，它们处于1个特殊的螺旋状况。这标明该小组的光栅安装制作出了具有量子化轨道角动量的中子束，这是迷信家们初次完成这1点。

钻研人员指出，中子在基础物理学试验中很受欢送，迷信家们能很容易地运用其三个自在度：自旋、途径以及能量。

萨雷纳示意，在最新试验中，他们让运用中子束的轨道角动量成为可能，这将提供额定的量子化自在度。为此，他们正在开发1个工具箱，以表征以及查看下1代量子装备（如量子摹拟器以及量子计算机）所需的繁杂资料。

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