作者:康奈尔大学大卫·纳特
信用:CC0公共领域
普朗克金属有潜力为高温超导体、量子计算机和许多其他下一代技术提供动力
然而，众所周知，这些“奇怪”的金属——电阻随温度线性增加——很难研究，更不用说理解了
在过去的十年里，物理学家试图通过冷原子实验来探索这些量子材料的内部工作原理，从而用中性原子、光束和超低温来模拟电子的行为
这些2D模型提供了一个模拟系统，让实验者能够在更细的长度和时间尺度上观察相互作用——微米和毫秒，而不是埃和飞秒——使他们更接近于理解材料不同寻常的电功能
现在，由艺术与科学学院物理学教授埃里希·穆勒领导的康奈尔大学研究人员发现，这个实验模型根本无法捕捉到奇怪金属内部的真实情况
他们的论文“二维费米-哈伯德模型中的输运:弱耦合的教训”，发表于10月10日
物理复习B中的25
第一作者是博士生托马斯·凯利
穆勒说:“这些冷原子实验是一个非常棒的方法，可以尝试和了解这种奇怪的金属行为，这种疯狂的不寻常的电阻率，我们认为这是理解如何制造高温超导体和其他各种东西的关键。”
“我们发现，对于这个实验中发生的事情，其实有一个简单的解释
" 凯利和穆勒花了两年时间尝试各种方法来模拟冷原子实验
为了使实验形象化，想象一个围棋棋盘
原子是黑白的石头，可以通过量子隧道从一个正方形移动到另一个正方形，根据它们与其他原子的相互作用(或耦合)的强度耗散能量
研究人员发现最有启发性的方法是改变原子间相互作用的强度
“这给了我们一个非常清晰的画面来描述这个系统，”凯利说
“当原子之间的相互作用非常弱时，我们可以基于这样一个事实建立有效的相互作用，即我们知道当它们不相互作用时会发生什么
" 通过定位这些相互作用最弱的极限，研究人员能够观察到奇怪金属的奇异行为，但令人惊讶的是，在一个还不足以证明它的背景下
这种行为仍然可以定量解释
穆勒说:“对冷原子实验的解释是，在这些模拟实验中，产生这些高温超导体的物理原理是相同的，他们发现了一种奇怪的金属。”
“托马斯展示的是，尽管他们看到了与材料中相同的东西，但它很可能来自不同的来源
我们模拟的这个弱吸引极限肯定不是材料中正在发生的事情
" 虽然康奈尔大学的研究人员能够自信地解释冷原子实验中发生的事情，但他们仍然不确定奇怪的金属内部发生了什么
穆勒说:“这是一个难题。”
“我们希望有一个更可控的环境来研究同样的物理，因为用这些冷原子实验探索的模型可能还不够复杂，无法解释正在发生的事情
但是我认为你可以在此基础上构建很多很棒的东西，实际上看看弱耦合极限，以及事物是如何过渡到强耦合的
"
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