轴向希格斯模式。免费技术图书馆新闻

轴向希格斯模式

11.06.2022

波士顿学院（美国）的研究人员发现了一种新粒子——所谓的轴向希格斯模式。含有这种粒子的材料可以作为量子传感器来评估其他量子系统并帮助回答粒子物理学中的紧迫问题。

十年前，科学家们发现了希格斯玻色子——这一发现是理解质量的关键。其他粒子也被理论上预测，包括轴向希格斯模式。这些理论旨在解释“暗物质”，这种几乎看不见的物质构成了宇宙的大部分，但只能通过引力显现出来。

虽然希格斯玻色子是在大型强子对撞机的实验中发现的，但实际上在桌子上发现了一种新粒子。该团队使用了一种量子材料，例如稀土三碲化物 (RTe3)，可以在室温下以“台式”实验形式对其进行研究。

RTe3 具有模仿轴向希格斯模式背后的理论的特性。但科学家们指出，一般而言，寻找希格斯粒子的主要问题是它们与实验探针（例如光线）的连接较弱。同样，揭示粒子微妙的量子特性通常需要相当复杂的实验装置，包括巨大的磁铁和强大的激光，同时将样品冷却到极低的温度。

在同一个实验中，物理学家使用了激光散射和量子刺激。所以他们设法创造了有利的条件来检测粒子。

该团队使用的材料表现出“电荷密度波”，这是一种电子在空间中以周期性密度自组织的状态。该波起源于材料，并指示希格斯玻色子和其他成分 - 具有角动量的粒子（轴向希格斯模式指的是它们）。

该团队使用光散射，其中激光照射材料并可以改变颜色和偏振。颜色变化是由于光在材料中产生了希格斯玻色子，并且偏振对粒子的对称成分很敏感。结果，通过简单地改变光的偏振，科学家们能够揭示隐藏的磁性成分并发现第一个轴向希格斯模式。

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目前的发展是隐形研究的一个分支。分形超材料用作倍增器和波导，使得获得超薄透镜和遵循表面形状的透镜，以及在侧向光源时工作的透镜成为可能。

据 Fractal Antenna Systems 称，这项新专利是与所述技术相关的一系列专利中的第一项。

该技术可用于许可。虽然它目前仅适用于射频和微波范围，但早期的 OEM 已表现出使用它的兴趣。

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