新華社堪培拉3月19日電(記者 趙博)澳大利亞國立大學19日表示,該??蒲腥藛T所在的國際研究小組探測到躍遷到常規(guī)軌道之外的電子,這一成果可被用來開發(fā)基于超導體等材料的下一代電子器件。
常規(guī)情況下,電子在特定軌道圍繞原子核運動,就像行星圍繞太陽運動。但研究小組在實驗中探測到了電子瞬間躍遷到更高能的軌道。
研究小組對氫分子中的電子對進行了精確快照。他們用X射線束將其中一個電子從分子中敲除,導致兩個原子分離。因為分子中兩個電子糾纏在一起,被敲除的那個電子攜帶了關于另一個電子的精確量子態(tài)信息。實驗顯示,處于基態(tài)軌道的一對電子瞬間同時躍遷到了具有更高能量的軌道,這是量子關聯(lián)的例證。
項目聯(lián)合研究員、澳大利亞國立大學物理與工程學院教授阿納托利·海費茨教授說,深入分子內部觀測電子運動是非常困難的,科研人員沒想到能觀測到如此罕見的現(xiàn)象,可以說開發(fā)出這種驗證量子理論所預測現(xiàn)象的方法用了30年。
海費茨說,電子間的關聯(lián)通常微弱到難以觀測,但某些情況會導致電子出現(xiàn)明顯的異常行為,如超導現(xiàn)象,這是高容量計算機存儲器的基礎??蒲腥藛T此次通過高靈敏度的實驗技術,清晰觀測到了電子間不尋常的運動,這對于研究基于超導體等材料的下一代電子器件是重大突破。