奇异金属

他提出，奇异金属行为的核心是“量子纠缠”——这种量子现象将粒子的性质关联起来，使它们即使相距遥远也能像一个整体般运作。

此外，菲利普斯认为，阿巴蒙特的实验表明，奇异金属中携带电荷的物质既没有明确的质量，也没有固定的能量——这一观点构成了他对奇异金属行为的第三种解释的基础。

-奇异金属的电阻率：其电阻率如此之高，以至于电子似乎在真空中散射。

2004年，荷兰物理学家扬·扎嫩注意到奇异金属电阻率的另一个特点。

由于这种量子汤的黏度极小，它会以最快速度耗散能量，这解释了为何奇异金属的电阻率随温度升高而急剧上升。

一个解释奇异金属的理论可能会迫使人们从根本上重新思考电在所有材料中的工作方式。

由于这种量子汤的黏度极小，它会以最快速度耗散能量，这解释了为何奇异金属的电阻率随温度升高而急剧上升。

-奇异金属的电阻率：其电阻率如此之高，以至于电子似乎在真空中散射。

-线性电阻率：在奇异金属中，电阻率从临界温度开始呈直线上升，在临界温度以下则降至零。

“奇异金属”化合物对电流表现出一种令人困惑的电阻率——除了在相对较高的临界温度以下，此时它们会变成超导体。

逐渐地，物理学家开始意识到，这些被称为“奇异金属”的材料的异常电阻率，与它们的高温超导性一样，都是一个重要的谜团。

2004年，荷兰物理学家扬·扎嫩注意到奇异金属电阻率的另一个特点。

2016年在莱斯大学休假期间，帕申与司其乐和他的同事道格·纳特森合作，设计了一种实际上可以“倾听”奇异金属内部电流的方法。

丝尔克·比勒-帕申（SilkeBühler-Paschen）手中拿着一块由铈、钯和硅制成的奇异金属。

他提出，奇异金属行为的核心是“量子纠缠”——这种量子现象将粒子的性质关联起来，使它们即使相距遥远也能像一个整体般运作。

但在奇异金属中，耗散——因此电阻率——似乎总是以最快的可能速率上升。

其他研究人员也找到了更直接探测奇异金属性质的方法。

在2022年《科学》杂志的一篇综述中，菲利普斯领导的一个团队得出结论：至少在奇异金属中，“电子不再是主要的电荷载体。

在2023年《科学》的一篇论文中，萨赫德夫利用更新后的模型指出，在奇异金属中，准粒子会因磁波和原子晶格缺陷而散射、碎裂，最终形成高度纠缠的电子汤。

她与莱斯大学的司其乐（QimiaoSi）及维尔茨堡大学的法赫尔·阿萨德（FakherAssaad）合作，利用该技术估算了一块铈-钯-硅奇异金属中存在的最小纠缠量。

她说，包括她自己的样本在内，许多奇异金属样品都极其纯净且结构规则。

就像记录屋顶上雨滴的噼啪声可以告诉你雨滴的大小和频率一样，测量奇异金属导线中电流的波动可以告诉你携带电流的任何东西的性质。

帕申说，这项实验完全改变了她对奇异金属内部发生情况的心理想象。

扎嫩将其称为“普朗克耗散”，这意味着奇异金属中电子的行为必须反映出朗道的准粒子模型未考虑到的模糊量子效应。

由于这种量子汤的黏度极小，它会以最快速度耗散能量，这解释了为何奇异金属的电阻率随温度升高而急剧上升。

维也纳的丝尔克·比勒-帕申实验室墙壁覆有铜层，以屏蔽可能掩盖奇异金属微弱信号的电磁噪音。

观察奇异金属内部的物理现象，就像放大一片雪花：所有尺度下的景象都完全相同。

这三项最新的散射实验均表明，奇异金属中电子的不同性质具有“标度不变性”。

“我感觉我们已非常接近理解奇异金属，”萨赫德夫说，“这些理论并不矛盾——我们只是从不同角度描述同一头大象。

“这令人难以置信，但这就是奇异金属范式，”他说。

”他、萨赫德夫和菲利普斯都认为，电流在奇异金属中以扩散的量子“汤”形式流动，其中不存在局域化的电子准粒子，只是对这团“汤”的具体成分各有见解。

今年4月，在德国德累斯顿马克斯·普朗克复杂系统物理研究所的研讨会上，几位奇异金属研究领域的学者聚首交流新观点。

奇异金属的高电阻率表明，处于该状态的电子“陷入困境”，而当温度足够低时，它们会自然重组为更稳定的超导态。

理论家们还一致认为，从奇异金属中获得的新洞见是研制更好、更高温超导体的关键。

菲利普·菲利普斯（PhilipPhillips）在思索奇异金属之谜的间隙，以音乐放松身心。

一旦将这些样本切割成导线并装入实验腔，帕申将通过聆听噪声变化，试图捕捉材料从奇异金属转变为超导体时纠缠状态的改变。

在这台机器内部，丝尔克·比勒-帕申的团队正将超薄奇异金属薄膜喷涂到基底上，用于实验研究。

此外，菲利普斯认为，阿巴蒙特的实验表明，奇异金属中携带电荷的物质既没有明确的质量，也没有固定的能量——这一观点构成了他对奇异金属行为的第三种解释的基础。

菲利普斯认为，只有“可变质量无粒子汤”能解释奇异金属中所有令人困惑的实验数据，但他尚未明确这种“汤”如何产生奇异金属的标志性特征——线性电阻率。

过去十年间，菲利普斯一直主张，奇异金属中的电流载体与电子（甚至是纠缠电子）截然不同。

“20世纪物理学围绕粒子概念展开，”他在《宣言》中写道，“但在奇异金属问题上，‘粒子’这一概念具有误导性，这一点再怎么强调也不为过。

不过，研究量子相变附近新物质形态的英属哥伦比亚大学物理学家梅根·阿伦森指出，菲利普斯对“粒子”概念的摒弃，恰好契合了奇异金属研究领域之外的一种趋势。

但在奇异金属状态下，内层电子之间的纠缠极其强烈（帕申的实验已证实这一点），以至于它们无法与外层电子“沟通”。

多粒子纠缠的实验验证促使司其乐在3月《自然·通讯》上发表了关于奇异金属的第二种理论。

“奇异金属”特殊材料指向一种全新电学“奇异金属”特殊材料指向一种全新电学精选

一些研究人员认为，这种高温超导性只是奇异金属性的另一面——它们是同一潜在现象的两种表现。

奇异金属的显著特征是，当从低温加热时，其电阻率会比普通金属更高。

如果是这样，那么通往室温超导体（这一长期追求的目标可能会从电网到交通等技术领域带来革命性变革）的路径，可能需要通过对奇异金属的理解来实现。

帕申实验室和其他机构的最新实验表明，在奇异金属中，电子会失去个体性。

该样本属于物理学家所称的“奇异金属”类别。

“奇异金属问题是我们在凝聚态物理学中面临的最困难的问题，”约翰·霍普金斯大学的彼得·阿米蒂奇说，“物理学家什么时候会逃避难题呢？

“你必须先正确理解奇异金属，才能正确理解超导性，”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）的物理学家菲利普·菲利普斯说，“这是一切的核心。

“这些奇异金属对固体标准理论的违背是如此显著——它就在你眼前，”莱斯大学与帕申合作的物理学家司其乐（QimiaoSi）说，“毫无疑问存在新的物理学。

一个解释奇异金属的理论可能会迫使人们从根本上重新思考电在所有材料中的工作方式。

奇异金属正迫使物理学家思考，电子的概念，或者更广泛地说，任何粒子的概念，是否是对实际发生情况的过度简化。