科学家解决了90年历史的量子物理学

科学家已经发现了一种解决“阻尼量子谐波振荡器”的解决方案,为可能成为世界上最小的测量设备的道路铺平了道路。在声音逐渐消失之前,拔出的吉他弦乐持续了几秒钟。操场上的摇摆一旦骑手走下去,就会慢慢停止移动。物理学家是指这些[...]

来源:SciTech日报
佛蒙特大学的物理学家解决了困扰科学家近一个世纪的问题:如何描述一根褪色的吉他弦的原子等效物。他们的新模型保留了量子力学的奇怪规则,同时捕获了原子的阻尼振动,这是一项长期以来被认为几乎不可能的壮举。图片来源:Shutterstock

科学家们发现了“阻尼量子谐振子”的解决方案,为世界上最小的测量设备铺平了道路。

拨动的吉他弦会响起几秒钟,然后声音消失。操场上的秋千,一旦骑手离开,就会慢慢停止移动。物理学家将这些类型的衰落运动称为“阻尼谐振子”,牛顿运动定律很好地解释了它们。

然而,在原子尺度上,行为并不遵循这些熟悉的规则。相反,它受到量子物理学的不寻常原理的支配。这促使佛蒙特大学教授 Dennis Clougherty 和他的学生 Nam Dinh 提出疑问,原子系统是否可以表现出与弦和秋千等日常物体相同的振动。 “如果是这样,我们能否构建阻尼谐振子的量子理论?”克拉赫蒂问道。

佛蒙特大学

在 2025 年 7 月 7 日发表在《物理评论研究》杂志上的研究中,两人给出了答案。他们发现了一个模型的精确解决方案,该模型充当“阻尼量子谐振子”,这是吉他弦运动的量子尺度版本。

物理评论研究 原子

羊肉碎

佛蒙特大学教授 Dennis Clougherty(右)和他的学生 Nam Dinh 想知道原子尺度上是否存在类似于牛顿世界中吉他弦振动的系统。他们发现答案是肯定的,并解决了量子物理学中 90 年来的难题。图片来源:Joshua Brown/佛蒙特大学

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准确度 DOI:10.1103/9fxx-2x6n 美国宇航局 加入 SciTechDaily 时事通讯。 新闻