研究人员发现“中子分子”

研究者发现了“中子分子”

研究人员发现，中子可以黏附在量子点上，这些量子点由成千上万个原子核组成。中子和物质之间的相互作用主要是通过强力来实现的，而不是通过电磁力。这一新发现可能为探索材料基本特性提供有用的新工具，并开发新型的量子信息处理设备。

这项研究发现被称为人工“中子分子”，由量子点组成，这些量子点是由微小的结晶颗粒组成，其特性受到颗粒的确切大小和形状更多地影响，而非其组成。与传统的量子点类似，这些核量子点可用于存储量子信息。

尽管这一效应以前从未被描述过，但从原理上讲，没有理由认为它不可能早些时候被发现。这项研究基于理论计算和计算模拟，显示出强力足以捕获中子并将其束缚在量子点上。研究人员还展示了细胞膜和材料薄膜上的类似效应，证明了中子与纳米晶体的结合能是依赖于晶体的精确尺寸和形状以及核自旋极化的。

由于该效应的发现涉及到非常不同的尺度，因此进行计算存在一定的困难。此外，实际上在实验室中创建这样的中子分子需要专门的设备，以保持温度在绝对零度以上几千分之一的范围内。

研究人员指出，中子分子可能被用于控制中子状态，从而影响其他核自旋，这种核自旋已经被用作发展量子计算系统中的基本存储单元。这种全新系统与电磁学量子信息处理大不相同，它利用中子和核自旋进行探索，展开了新的可能性。

除了量子计算系统，中子分子还可能被用于成像，其中包括中子激活分析。中子成像可以提供关于元素组成甚至是这些元素的不同同位素的信息。这种方法可以为材料分析提供更详细的信息，而化学成像和光谱无法提供同位素信息。

总的来说，这一研究发现了一种全新的量子效应，可以通过中子与量子点的结合来实现。这项发现对于深入了解材料内部结构和动力学等方面的基本特性具有重要意义。