详细内容或原文请订阅后点击阅览
科学家在40年前的二维物理难题上取得突破
通过在极端条件下操纵超快量子粒子，研究人员已经开始以前所未有的细节探索生长动力学。为什么图案会随着表面的生长而出现，无论是在晶体、火焰还是生命系统中？物理学家长期以来一直采用 1986 年提出的卡达尔-帕里西-张 (KPZ) 方程作为这些过程的统一描述。该理论描述了如何[...]
来源:SciTech日报通过在极端条件下操纵超快量子粒子，研究人员已经开始以前所未有的细节探索生长动力学。
为什么图案会随着表面的生长而出现，无论是在晶体、火焰还是生命系统中？物理学家长期以来一直采用 1986 年提出的卡达尔-帕里西-张 (KPZ) 方程作为这些过程的统一描述。该理论捕捉了随机性和非线性效应如何影响不同系统（从传播细菌菌落到数据驱动算法）的增长。
现在，维尔茨堡大学的研究人员在证实这一想法的普遍性方面迈出了重要一步。在早期在一维领域取得成功之后，他们首次证明了 KPZ 行为也控制着二维系统的生长，这是一个在实验上仍无法实现的里程碑。
维尔茨堡研究团队在二维量子系统方面取得突破
“当表面生长时，无论是晶体、细菌还是火焰锋，过程总是非线性和随机的。在物理学中，我们将此类系统描述为不平衡，”维尔茨堡大学技术物理系主任、维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ctd.qmat 的博士后研究员 Siddhartha Dam 解释道。 “设计一个能够同时测量非平衡过程在空间和时间上如何演化的系统极具挑战性，特别是因为这些过程在超短的时间尺度上展开。这就是为什么在二维上验证 KPZ 模型需要这么长时间。我们现在已经成功地在实验室中控制了非平衡量子系统——这在最近才在技术上变得可行。”
追踪量子层面的增长
使用极化子测试量子系统中的通用增长理论的概念是由科隆大学教授、该团队成员 Sebastian Diehl 提出的。他的团队于2015年建立了理论基础。