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科学家们让光完成了曾经认为不可能的事情
物理学家利用光重现了获得诺贝尔奖的量子霍尔效应，揭示了光子可以遵循曾经被认为是电子独有的奇怪量子规则。 1800 年代末，科学家发现了现在所谓的霍尔效应。当电流通过材料而磁场 [...]
来源:SciTech日报物理学家利用光重现了获得诺贝尔奖的量子霍尔效应，揭示了光子可以遵循曾经被认为是电子独有的奇怪量子规则。
在 1800 年代末，科学家发现了现在所谓的霍尔效应。当电流通过材料，同时施加与电流成直角的磁场时，就会发生这种情况。在这些条件下，材料上会出现横向电压。
原因很简单。磁场将带负电的电子推向导体的一侧。当电子沿着该边缘聚集时，它们会产生负电荷，而另一侧则带正电。这种分离在带材上产生可测量的电压。
数十年来，研究人员一直依赖这种电压差。它提供了一种测量磁场和确定材料掺杂水平的精确方法，即向纯材料中添加微小的、受控数量的杂质以改变其导电方式。
量子霍尔效应和诺贝尔奖发现
20 世纪 80 年代，物理学家在超低温下研究极细导体时取得了意想不到的发现。当对这些材料（可以像一张纸一样薄）施加非常强的磁场时，横向电压不会平稳增加。相反，它以明确的步伐上涨。
这些被称为高原的平坦区域被证明是普遍存在的。它们的值不取决于材料的成分、形状或微观缺陷。相反，它们仅由自然的基本常数决定：电子电荷和普朗克常数。
为什么用光重现效果很困难
这种差异使得利用光再现量子霍尔效应变得极其困难。
研究人员观察到光的量子漂移
对衡量和全球标准的影响
DOI：10.1103/2dyh-yhrb