中子螺旋波首次在實驗室觀察到
來自加拿大和美國的科學家在最新一期《科學進展》雜志上發表論文說，他們首次在實驗室研制出一種能夠產生具有量子化軌道角動量的中子的裝置，這為下一代量子材料的研發提供了新的途徑有望推動量子計算的發展，識別和解決基礎物理領域的新問題
中子是表征新興量子材料的強大探針，因為它們有幾個獨特的特性:它們的波長是納米級的，它們是電中性的，它們的質量相對較大，最新的研究領導者，滑鐵盧大學量子計算研究所的科學家Toussaint Sarena博士說這些特征意味著中子可以穿過X射線和光不能穿過的材料
盡管科學家們此前在實驗室中對如何產生光子和電子的軌道角動量進行了深入研究，但為中子設計的裝置從未被開發出來鑒于中子的獨特性質，研究人員必須建造新的裝置并開發新的方法來適用于中子
在最新的實驗中，來自IQC，美國國家標準與技術研究所和橡樹嶺國家實驗室的科學家們構建了微叉形硅光柵結構這些器件非常小，可以在0.5厘米×0.5厘米的面積上容納600多萬個單獨的叉形相位光柵
研究人員解釋說，當一束中子穿過這個裝置時，單個中子會纏繞成螺旋狀行進19米后，一個特殊的中子照相機捕捉到中子的圖像他們觀察到每個堅果伸展成10厘米寬的甜甜圈形狀這些中子的環形圖案表明它們處于特殊的螺旋狀態這說明該組光柵裝置產生了具有量子化軌道角動量的中子束，這是科學家首次意識到這一點
研究人員指出，中子在基礎物理實驗中非常受歡迎，科學家可以很容易地使用它們的三個自由度:自旋，路徑和能量。
Sarena表示，在最新的實驗中，他們使得使用中子束的軌道角動量成為可能，這將為量子化提供額外的自由度為此，他們正在開發一個工具箱，用于表征和檢查下一代量子器件所需的復雜材料
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