我科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)并證實玻色子奇異金屬

　　【科技前沿】

　　我科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)并證實玻色子奇異金屬

　　將推動凝聚態(tài)物理學(xué)邁進(jìn)一大步

　　光明日報成都1月13日電（記者周洪雙）日前，以電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國家重點實驗室李言榮院士團(tuán)隊為主導(dǎo)的團(tuán)隊，首次在高溫超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)并證實了玻色子奇異金屬，相關(guān)論文《玻色子體系中的奇異金屬態(tài)》（Signatures of a strange metal in a bosonic system）于1月12日發(fā)表在國際期刊《自然》上。博士生楊超與北京師范大學(xué)劉海文研究員為共同第一作者，熊杰教授和美國布朗大學(xué)教授James M. Valles Jr為共同通訊作者。這是該團(tuán)隊繼2019年在國際期刊《科學(xué)》上首次報道實驗發(fā)現(xiàn)量子金屬態(tài)后，在量子科技領(lǐng)域取得的又一重大發(fā)現(xiàn)。

　　在宇宙中，基本粒子分為費米子與玻色子兩種。其中，人類社會目前賴以生存的電子工業(yè)與器件發(fā)展幾乎完全基于費米子體系，但由于能耗高、損耗大，物理尺寸已近極限，面臨性能持續(xù)提升的瓶頸問題，無法滿足快速增長的信息傳輸需求。而以高溫超導(dǎo)體為代表的玻色子器件，具有完美的零損耗能量傳遞特性，有望帶來電子信息工業(yè)的革命性變化。

　　奇異金屬，顧名思義，與普通金屬不同，其電阻率與溫度成正比，存在于銅基高溫超導(dǎo)體中，是一種電子之間高度量子糾纏的新物質(zhì)狀態(tài)，其混亂程度趨向于量子力學(xué)極限。早在30年前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了費米子奇異金屬，但是否存在玻色子奇異金屬，是長期以來難以攻克的科學(xué)難題。李言榮研究團(tuán)隊與美國布朗大學(xué)教授James M. Valles Jr，中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)物理學(xué)院/量子材料科學(xué)中心教授謝心澄、王健，北京師范大學(xué)研究員劉海文和四川大學(xué)的專家等協(xié)同攻關(guān)，成功突破了費米子體系的限制，首次在玻色子體系中誘導(dǎo)出奇異金屬態(tài)。

　　國際著名理論物理學(xué)家、美國科學(xué)院院士Chandra M. Varma發(fā)表專題評論文章，高度評價玻色子奇異金屬的發(fā)現(xiàn)是凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的重大突破?！蹲匀弧穼徃迦嗽u價此工作是引領(lǐng)量子理論發(fā)展的變革性成果。同時，《自然》配發(fā)專題亮點評述文章，評價這項工作突破了現(xiàn)有對奇異金屬態(tài)與無序超導(dǎo)體的認(rèn)知框架，將推動凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域向前邁出一大步。這一發(fā)現(xiàn)為理解凝聚態(tài)物理中奇異金屬的物理規(guī)律、揭示奇異金屬的普適性、完善量子相變理論奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)，對揭示耗散效應(yīng)對玻色子量子相干的定量影響，推動未來低能耗超導(dǎo)量子計算以及極高靈敏量子探測技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論和實際意義。