原標題：世界首次！中國科學家觀察到宇稱時間對稱

（觀察者網(wǎng)訊）據(jù)觀察者網(wǎng)6月4日從中國科學技術(shù)大學獲悉，中國科學技術(shù)大學杜江峰院士領(lǐng)導的中科院微觀磁共振重點實驗室研究團隊建立了在量子系統(tǒng)中實現(xiàn)基于非厄米哈密頓量的量子調(diào)控普適理論，并通過對金剛石量子比特的高精度量子操控，首次在單自旋體系中觀測到宇稱時間對稱性破缺。該研究成果以“Observation of parity-time symmetry breaking in a single spin system”為題，于5月31日在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Science》上[Science 364， 878 （2019）]。

實現(xiàn)對量子系統(tǒng)的調(diào)控是人類認識并利用微觀世界規(guī)律的必然訴求，也是諸多前沿科學領(lǐng)域的核心要素。

自旋作為一種重要的量子調(diào)控研究體系，在世界各國的量子計劃中均被列為重點研究對象。

開展單自旋量子調(diào)控研究有助于人們在更深層次上認識量子物理的基礎(chǔ)科學問題，將有力推動基于量子力學原理的量子信息科學、量子精密測量、量子導航等諸多前沿學科研究。

杜江峰研究組長期在固態(tài)自旋量子調(diào)控及應用方面進行研究，系統(tǒng)性提出了固態(tài)自旋量子調(diào)控實驗方法新理念，并立足國內(nèi)自主研制了一系列國際領(lǐng)先的自旋調(diào)控實驗裝備，在自制裝備上系統(tǒng)性地發(fā)展了單自旋量子調(diào)控技術(shù)，把微觀磁共振手段推廣應用于物理、生物、化學等前沿科研中。

本文是他們繼實現(xiàn)世界最高精度的單自旋量子操控之后，將目標聚焦于如何在單自旋體系中實現(xiàn)非厄米哈密頓量的操控，以期實現(xiàn)新奇的物理學現(xiàn)象觀測。

眾所周知，量子體系的狀態(tài)演化由哈密頓量確定并服從薛定諤方程。在傳統(tǒng)量子力學框架中，實的能量本征值由哈密頓量滿足厄米性所保障。

然而，Bender于1998年提出一類滿足宇稱時間對稱性的非厄米哈密頓量也可保證物理能量本征值為實數(shù)，可以描述包括開放系統(tǒng)在內(nèi)更普遍的對象，從而拓展了量子力學的范疇。