1931 年理论预言终获验证：科学家首次在超冷原子气体中观测到贝特弦

IT之家 9 月 26 日消息，奥地利因斯布鲁克大学研究团队成功在超冷铯原子气体中实验观测到“Bethe strings（贝特弦）”，验证了物理学家汉斯 · 贝特于 1931 年提出的一项量子理论预测。贝特弦是一种仅能存在于一维量子系统中的多粒子束缚态。与依靠化学键形成的普通分子不同，它们完全由粒子间的量子相互作用维系，因此长期以来被视为量子多体理论中的重要预测之一。数十年来，贝特弦主要停留在理论层面，此后实验人员在固态磁性系统中探测到它们。此次研究在超冷气体中创建并观测到贝特弦，这一环境允许科学家调节这些集团形成与相互作用的条件。该研究由因斯布鲁克大学实验团队，以及阿姆斯特丹大学、慕尼黑工业大学理论团队合作完成。相关成果已发表于《Nature Communications》。论文第一作者之一苏迪普塔 · 达尔表示，贝特弦在近一个世纪前作为量子多体系统数学描述的一部分被预言，如今可以在实验室中创建、操控、令其碰撞，并探测其碰撞稳定性。为营造贝特弦所需的一维条件，团队将冷却到绝对零度以上十亿分之几度的铯原子云分配到数千根细管中（绝对零度约合零下 273.15 摄氏度）。每根细管把原子运动