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港大研新运算法 解构受限量子材料

太阳能电板和锂电池等科技产品,均以量子材料技术制成,惟受新一代量子材料电子之间的关联效应所限,难以进行研究,窒碍科技发展。香港大学理学院的研究团队开发崭新的运算方法,揭示神秘粒子“任意子(vison)”之间的相互作用和行为,有助科学家发展下一代的量子讯息科技产品。

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香港大学。资料图片

新一代量子材料能制成人工智能计算芯片、无损能量传输的高温超导体等科技,当中部分量子材料,其“内在”除存有数以亿计须遵从量子力学发生相互作用的电子外,电子行为还必须遵从某些限制规则,被称为“受限量子材料”,但缺乏以现代数值方法来计算建立的微观模型。

港大研新运算法 解构受限量子材料

孟子杨(右)率领的研究团队,开发一套崭新的运算方法,可对“受限量子材料”的模型作出精确的计算。

港大物理与天文学研究部副教授孟子杨率领的团队,为补上相关缺口,与中国矿业大学、北京航空航天大学及复旦大学的科研团队合作,最终成功开发一套崭新的运算方法,可对“受限量子材料”的模型作出精确的计算。

资料图片

团队形容过往计算“受限量子材料”时,所有模拟必须在受限的规则下进行,这就好像逼使一辆大货车在一条蜿蜒曲折的小道中高速行驶般危险,而新的计算方法则大大改善现状,更成功捕捉总是成对出现的神秘粒子“任意子”,发现任意子并不如科学家猜想般以弱相互作用耦合,而是存在一些明显的相互作用。

香港大学。资料图片

团队又结合随机解析延拓技术一并分析,更得到单任意子、二聚体(模型中一对耦合的任意子)和任意子卷积(基于弱相互作用的任意子对)的能谱,清晰地剖析了拓扑序中任意子的相互作用和行为,让科学家可基于这些特性,进一步发展下一代的量子讯息科技产品,推动科技进一步发展。