全球今日訊！最新！科學家利用“維京結”原理建立量子渦旋的特殊保護結構

(資料圖片)

近期，科學家們展示了如何以一種無法拆散的方式鏈接三個渦旋。盡管這項研究的重點是被稱為玻色-愛因斯坦(Bose-Einstein)凝聚體的一種特殊物質形式的渦旋，但是鏈接的結構類似于維京人和其他古代文化使用的打結模式。該研究已經發表在《通信物理學》(Communications Physics)雜志上，對量子計算、粒子物理學和其他領域都有影響。

博士后研究員托尼·安納拉 (Toni Annala) 使用弦繩和水渦來解釋這一現象：“如果你把由堅韌的弦繩制成的圓環鏈接起來，因為這根弦繩無法穿過另一根弦繩，你就無法解開它。另一方面，如果在水中制造相同的圓形結構，如果不加以保護，水渦會發生碰撞和合并。在玻色-愛因斯坦凝聚體中，鏈接結構介于兩者之間。”研究人員證明了存在一種由于其基本特性而無法分裂的相連渦流結構。“其中的創新點是，我們能夠在數學上構建三個不同的流動渦流，它們相互鏈接但不能在沒有拓撲后果(topological consequences)的情況下相互穿過。如果渦流相互滲透，交叉點會形成一根繩索，將渦流束縛在一起 一起消耗能量，這意味著結構不容易被破壞。” 阿爾托大學 (Aalto University)研究小組的教授Mikko Möttönen 說。該結構在概念上類似于 三不互扣環 (Borromean rings)，這是一種由三個相互連接的圓圈組成的圖案，已廣泛用于象征主義和紋章。

這項研究中的數學分析表明，在打結或相連的渦流之間可能存在類似的穩健結構。 這種結構可能會在某些類型的液晶或凝聚態物質系統中觀察到，并可能影響這些系統的行為和發展。這些發現或將有助于使量子計算更加準確，也可能對粒子物理學產生影響。

該研究論文題為"Topologically protected vortex knots and links"，已發表在《通信物理學》(Communications Physics)期刊上，主要作者為阿爾托大學 (Aalto University)的教授Mikko Möttönen。

前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：DOI: 10.1038/s42005-022-01071-2.

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《2022-2027年中國量子計算行業市場前瞻與投資策略分析報告》同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、政策研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商指南、IPO募投可研、IPO業務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

標簽：