港大量子物理研究 助拓新材料

(星岛日报报道)科技先进令计算器件愈来愈精密、体积愈来愈小，但要朝更精密方向继续发展，就需要从量子物理学入手去改良或发掘新材料。香港大学和北京、上海等地的物理学家合作，通过大规模量子多体热力学与动力学计算，首次成功「破译」二维阻挫量子磁性晶体（TMGO），有助日后在量子磁性材料中实现其拓扑性质，为未来开拓新材料铺路。有关研究最近于国际权威学术期刊《自然．通讯》中发表。

拓扑物态概念是凝聚态物理学的重要理论，意指于二维的磁性模型中，从磁性有序到磁性无序的状态之间，还可能存在一种具有扭曲自旋排布的中间磁性状态，但这些年来一直未能在提出具拓扑物态的量子磁性材料中找到。

不过，港大物理学系副教授孟子杨，联同北京航空航天大学物理学院副教授李伟、复旦大学物理系教授戚扬率领研究团队，早前利用国家超级计算中心天河系列超级电脑进行量子蒙特卡洛、热张量重正化群大规模平行计算，准确算出TMGO微观量子模型中，电子自旋交换相互作用的正确参数，印证TMGO只有在特定温度范围内才会展现拓扑物态的假设。

孟子杨表示，这有助为其下一步实验研究提供准确的温度和磁场等参数，从而确定其在科研和工业应用中合适的参数范围。「现在智能手机的计算能力已经超越二十年前的超级计算机，倘若采用合适的量子材料去制造新计算机，不难预见二十年后的智能手机或有机会超越当前世界超级电脑的计算能力。」