星島日報

港大解開「拓撲相」衍生謎題

2020-11-18 00:00
  (星島日報報道)「拓撲相」是一門以拓撲學原理研究物質分類和相變現象的新興學科,在凝聚態物理學當中發展迅速。香港大學理學院物理及天文學研究部博士孟子楊,聯同內地學者成功解開諾貝爾物理學獎得獎論說「拓撲相」衍生的科學謎題,首次於稀土磁體TmMgGaO4(TMGO)材料中找到「Kosterlitz-Thouless」(KT)相的存在證據,研究成果已於學術期刊《自然通訊》發表。

  上世紀七十年代,物理學家約翰.科斯特利茨及戴維.索利斯預言量子磁性材料中拓撲相的存在,此理論以兩人姓氏字首命名為「KT相」。在一六年,他們與另一位學者鄧肯.霍爾丹,因對拓撲物質相和相變的研究貢獻,共同獲得諾貝爾物理學獎。由於缺乏合適的材料或相應技術,學者數十年來一直未於磁性晶體材料中找到「KT相」。

  孟子楊聯同北京航空航天大學博士李偉、復旦大學教授戚揚、中國人民大學教授于偉強和南京大學教授溫錦生,發現TMGO能滿足「KT相」的實驗條件,最終成功以超級電腦「天河一號」和「天河二號」,得出TMGO中「KT相」的精確模型計算,找到其存在證據。

  孟子楊指,包括「KT相」在內的量子材料研究,將有助實現量子電腦、無損傳輸訊息技術,以及更快更節能的高速列車,為社會的長遠發展帶來益處。

  

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