.The first experimental observation of Dirac exceptional points
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.The first experimental observation of Dirac exceptional points
디랙의 예외점에 대한 최초의 실험적 관찰
Ingrid Fadelli, Phys.org 작성 디랙 예외점. 이 그림은 디랙 예외점이 주변에서 실수 에너지 스펙트럼과 고유상태 퇴화 현상을 모두 나타냄을 보여줍니다. 출처: Wu et al 예외점(EP)은 비에르미트계에서 발생하는 독특한 유형의 에너지 준위 축퇴입니다. 100여 년 전 처음 제안된 이후, 물리학자들은 두 가지 유형의 EP만 실험적으로 관찰할 수 있었는데, 두 가지 모두 디랙 및 바일 반금속을 포함한 다양한 물질에서 특이한 물질상을 생성하는 것으로 밝혀졌습니다.
최근의 이론적 연구를 바탕으로 중국과학기술대학교 연구진은 디랙 EP(Dirac EP)로 알려진 새로운 유형의 EP를 실험적으로 관찰하기 시작했습니다. Physical Review Letters 에 게재된 이 논문은 비에르미트 동역학 연구와 양자 시스템을 안정적으로 제어하는 프로토콜 개발에 새로운 가능성을 열어줄 것으로 기대됩니다 . 논문의 수석 저자인 싱 롱(Xing Rong)은 Phys.org와의 인터뷰에서 "저희의 영감은 디랙 EP(Dirac EP)라는 예외점(EP) 유형을 제안한 이전 이론적 연구 에서 비롯되었습니다 ."라고 말했습니다.
"저희는 이 새로운 유형의 EP가 지난 반세기 동안 실험적으로 관찰된 모든 EP와는 다르다는 것을 깨달았습니다. 저희 연구의 목표는 이 이론적 예측을 실험적 현실로 구현하는 것이었습니다." 디랙 에너지 준위 축퇴(Dirac EP)는 에르미트계에서 관찰되는 디랙 점과 비에르미트계에 속하는 에너지 준위 축퇴라는 두 가지 서로 다른 물리적 개념을 혼합하여 이론화된 축퇴입니다. 롱과 그의 동료들의 최근 연구의 주요 목표는 고체 물질 내의 원자 규모 양자계인 다이아몬드의 질소 공극 결함을 활용하여 이러한 에너지 준위 축퇴를 성공적으로 구축하고 관찰하는 것이었습니다.
"3단계 비에르미트 시스템에 스핀 제곱 연산자 항(S z 2 ) 을 도입하여 디랙 EP를 포함하는 비에르미트 해밀토니언을 설계했습니다 ."라고 롱은 설명했습니다. "이전에 개발한 팽창법을 활용하여 다이아몬드의 질소 공극 결함을 이용하여 이 해밀토니언을 실험적으로 구현했습니다. 디랙 EP 근처의 실수 고유값과 EP 자체의 고유상태 퇴화 현상을 관찰함으로써 디랙 EP의 존재를 확인했습니다." 이 연구팀이 에르미트 유사 대칭성에 의해 비에르미트계로 유도되는 디랙 에너지 준위(EP)를 성공적으로 관측한 것은 곧 이 분야의 새로운 실험 연구에 영감을 줄 수 있습니다. 이러한 노력은 이러한 새로운 에너지 준위 축퇴를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 양자 상태를 제어하는 새롭고 신뢰할 수 있는 접근법 개발에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.
"디랙 EP는 그 근처에서 고유한 실수 고유값 스펙트럼을 나타내며, 일반적인 EP가 본질적으로 복소 고유값을 수반한다는 기존의 통념에 도전합니다."라고 롱은 말했습니다. "이러한 특성은 비에르미트 시스템에서 단열 진화를 가능하게 하면서 소산 효과를 극복할 수 있게 함으로써 EP 관련 위상 물리학 및 양자 제어 프로토콜 응용 분야에 상당한 가능성을 제공합니다." 롱과 그의 동료들은 이번 연구가 비에르미트 및 양자 물리학 분야의 발전에 기여하기를 기대합니다.
앞으로 디랙 EP에 대한 이번 실험적 관찰은 양자 물리학자와 엔지니어들에게 양자 센서와 컴퓨터를 포함한 다양한 최첨단 양자 기술에 대한 제어력을 향상시킬 수 있는 유망한 방안을 제공할 수 있을 것입니다. "디랙의 EP를 통해 일반적인 EP와 관련된 비단열 전이를 피할 수 있으며, 이를 통해 복잡한 기하학적 위상에 대한 실험적 연구가 가능해질 것입니다."라고 롱은 덧붙였다. "따라서 저희 연구에서 디랙의 EP를 성공적으로 관찰한 것은 비에르미트계에서 기하학적 위상에 대한 실험적 연구로 나아가는 길을 열어줍니다."
추가 정보: Yang Wu 외, 디랙 예외점의 실험적 관찰, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.153601 . arXiv : DOI: 10.48550/arxiv.2503.08436 저널 정보: Physical Review Letters , arXiv
https://phys.org/news/2025-04-experimental-dirac-exceptional.html
메모 2404280439_소스1.분석중【】
1.
디랙의 예외점에 대한 최초의 실험적 관찰
디랙 예외점. 이 그림은 디랙 예외점이 주변에서 실수 에너지 스펙트럼과 고유상태 퇴화 현상을 모두 나타냄을 보여준다.
[예외점(EP)은 비에르미트계에서 발생하는 독특한 유형의 에너지 준위 축퇴]이다. 100여 년 전 처음 제안된 이후, 물리학자들은 두 가지 유형의 EP만 실험적으로 관찰할 수 있었는데, 두 가지 모두 디랙 및 바일 반금속을 포함한 [다양한 물질에서 특이한 물질상을 생성]하는 것으로 밝혀졌다.
_[1】 특이점은 qcell.qvix.qems의 함수를 가진다. 특이점이 예외점의 준위 축퇴를 닮았다. 첫째는 2qvix의 비대칭성이다. 그리고 에너지 qms 축퇴의 값은 특이점.예외점에 겹쳐진 중첩으로 정수만을 허용한다.
그리고는 물리학적 개념의 qcell점(응축 에너지)에서 새로운 영역(mcell.mass)면으로 이전한다. 어허.
qems는 qms(qvixa1~qvixb1)가 빈공간(~empty)을 차지한 비대칭 원뿔 형태의 위상을 가졌다. 그 규모는 나의 우주 ms구조 이론에서 보기2.qms로 나타내어진 비대칭 단위조합(nvix=qvix)암흑에너지까지 연계하여 본다. 어허.
이 이론으로 나는 별들이 질량의 축퇴로 블랙홀과 중성자 별들을 만들어내거나 초신성 폭발이나 펄사를 발생하는 현상을 이해할 수 있다. 더나아가 양자 아원자가 특이점.예외점을 통해 원자를 나타내거나 빅뱅사건을 설명한다. 어허.
보기2.
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
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