全球首次发现！Nature发表南京大学最新成果

　　物理界最近有了一个重大突破，来自南京大学物理学院的杜灵杰教授和他的团队在量子物理研究领域取得了重要进展。

　　他们用一种叫做偏振光散射技术的手段，在特殊的砷化镓量子阱环境下，成功测量了分数量子霍尔效应的集体激发，并首次在世界上观察到了引力子的激发——一种在凝聚态物质中的新型准粒子。这项成果的重要性和影响力，让他们的论文“Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids”成功发表在国际顶级学术期刊Nature上，时间定格在2024年3月28日。

　　我们都知道，全球范围内的引力子研究，一直是物理学界关注的焦点，也是现代物理学的终极问题之一。如果能够证实引力子的存在，这将是一个颠覆当代物理学乃至整个科学领域的巨大突破。而南京大学这项研究，首次观察到的引力子模，就是引力子在凝聚态系统中的体现，这一发现对于理解全新的关联量子物理，以及实现拓扑量子计算机的运行，具有至关重要的意义。

　　我们再来回顾一下广义相对论，它告诉我们，引力其实是一种几何效应。广义相对论的爱因斯坦场方程，能够解释宇宙中绝大多数的宏观现象，也预言了引力波的存在，并最终被实验证实。但是，广义相对论却很难像量子力学那样描述微观世界。早在广义相对论刚刚提出的时候，爱因斯坦就希望能够将广义相对论和量子力学统一起来，这就引发了量子引力的研究。

　　1939年，Fierz和Pauli提出了早期的量子引力理论，即Fierz-Pauli场方程，预言了引力子是一种自旋2的粒子，后来在11维超膜理论(M理论)中，引力子也占据了核心地位。引力子分为有质量和无质量两种，而有质量的引力子被认为与暗物质有关。因此，引力子的研究，无疑是物理学的终极问题之一，也是实现大统一理论的关键一步。实际上，天文学界一直在寻找引力子的实验证据，如果能够找到，那将是一个改变物理学乃至整个科学领域的巨大突破。

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