物理日报 · 2026 年 10 月 31 日 · 星期六
PHYSICS UNIVERSE
ATLAS观测到tt̄阈值附近截面超预期超出,显著度超8σ
ATLAS合作组基于LHC 13 TeV质子-质子碰撞的140 fb⁻¹数据,在双轻子末态中测量tt̄不变质量接近产生阈值(约345 GeV)区域的产生截面,数据相对仅含微扰QCD的基线预测出现超出,观测显著度超过8个标准偏差。同日,转角菱方双层-三层石墨烯莫尔超晶格中观测到超导与陈绝缘体共存,UTe₂在极端压力下展现两种共存超导类型。
装置与实验
NIST 可搬运稳定激光系统在海拔 4300 米山顶实现 3×10⁻¹⁶ 频率不稳定度
NIST 团队展示了一套基于 10 cm 参考腔和全光纤相位稳定分发网络的可搬运稳定激光系统(TSLS),面向 Yb171 钟跃迁波长,包含不稳定度低至 3×10⁻¹⁶ 的可搬运腔(CavT)和在 5,000 s 内分发精度达 1×10⁻¹⁸ 的钟激光路由中心(CLaRC)。
Alice & Bob 团队给出猫比特上 Shor 算法分解 RSA-2048 的完整资源估算:约 23000 个猫比特、3.14 天
Alice & Bob 等机构研究者在 arXiv 发表论文,对超导猫比特上运行 Shor 算法做端到端资源估算,从数学描述到物理比特在芯片上的排布与调度。
大连相干光源发现由17个水分子组成的最小内嵌水笼
中国科学院大连化学物理研究所江凌、李刚团队联合清华大学李隽团队,利用基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验站,测定了中性水分子十七聚体(H2O)17的红外光谱,结合高精度量子化学计算确定其3种最低能量结构模型,发现内嵌水笼结构占主导,证实(H2O)17构成最小的内嵌水分子笼。
基础研究
转角菱方双层-三层石墨烯中观测到超导与陈绝缘体共存
北京大学、物理所等合作团队在转角菱方双层-三层石墨烯莫尔超晶格(θ=1.20°)中观测到超导与陈绝缘体共存。
Lee等在双层石墨烯激子凝聚体中观测到带电涡旋晶格的证据
Lee等在arXiv发表论文,报告用扫描隧道显微镜(STM)成像双层石墨烯激子凝聚体中的带电涡旋,为带电涡旋晶格的存在提供了证据。器件由两层石墨烯夹约3.2 nm六方氮化硼(hBN)构成,在9 T、200 mK下测量,凝聚体形成于两层的朗道能级之间。结果显示涡旋晶格周期随总过剩电荷标度,且对电荷在两层间的分布不敏感,与理论预测定量一致,为激子超流系统中的相位相干提供了证据。
KM3-230213A:最高能量宇宙中微子事件综述
该综述总结了KM3NeT/ARCA探测器于2023年2月13日记录的超高能中微子事件KM3-230213A,其母中微子中位能量约220 PeV,为迄今观测到的最高能量中微子。
SLAC团队在MnTe中观测到手性信号,为altermagnetism提供实验证据
由SLAC领导的团队在Science发表结果,确认MnTe是altermagnet,并在ESRF的ID32束线上通过比较左旋与右旋圆偏振X射线的散射差异,观测到常规反铁磁体不应存在的手性信号。实验于2024年完成,2025年初重复验证了结果。altermagnet兼具零净磁化带来的稳定性与产生自旋极化电流的能力,被视为自旋电子学的候选材料。
UTe₂ 在极端压力下展现两种共存的超导类型
康奈尔大学 Brad Ramshaw 团队在 Nature Physics 发表研究,通过精确脉冲超声实验重绘 UTe₂ 的压力-磁场-温度相图,发现其在约 18,000 磅压力(作用于 5 毫米范围)和 2 至 1 K 温度下可同时展现两种不同类型的超导,使其成为拓扑超导的领先候选材料。
非相干暗层间激子在 WSe₂/MoS₂ 异质结中实现近纳秒寿命的类 Floquet 能带杂化
研究人员利用时间与角度分辨光电子能谱(TR-ARPES)在转角双层 WSe₂/MoS₂ 异质结中观测到,非相干、高密度的暗层间激子可使导带与价带的能量复制副本杂化,模拟类 Floquet 效应,且该效应可持续近 1 纳秒,远超相干驱动 Floquet 态的寿命。
转角双层WSe2中观测到条纹相到超导的量子相变
作者在转角约3.9度的双层WSe2中通过输运研究发现掺杂摩尔莫特绝缘体普遍出现条纹相,并观测到条纹相到超导的量子相变。条纹相表现为从高温各向同性相到低温各向异性相的热力学相变,伴随费米面重构;在相变附近还观测到从金属条纹到钉扎绝缘条纹的额外热力学相变,条纹到超导的转变呈现自相似性。
B1g声子与排斥Hubbard模型协同诱导d波超导
论文用有限温数值严格量子蒙特卡洛证明,B1g声子(面外氧弯曲模式)通过跳跃调制耦合到掺杂t–t′排斥Hubbard模型,可产生真正的d波超导,转变温度高于任一相互作用单独作用的结果。
行业与格局
京都大学团队精确测量 Yb 1S0↔3P2 钟跃迁同位素移位并检验 King 图非线性
京都大学团队对中性 Yb 原子 1S0↔3P2 钟跃迁进行精密光谱与同位素移位测量,实验确定 905.4(2) nm 魔术波长,将原子谱线压窄至 100 Hz 以下。
ATLAS在13 TeV质子碰撞中观测到tt̄阈值附近截面增强
ATLAS合作组基于LHC 13 TeV质子-质子碰撞的140 fb⁻¹数据,在双轻子末态中测量了tt̄不变质量接近产生阈值(m_tt̄约345 GeV)区域的产生截面。数据相对仅含微扰QCD的基线预测出现超出,观测显著度超过8个标准偏差,该超出与非相对论QCD预言的色单态、自旋单态S波准束缚tt̄态形成一致,对应观测截面为9.3 pb(+1.4/−1.3)。
单晶 La3Ni2O7 中子谱学揭示单条纹磁序与双层自旋动力学
研究团队通过优化高压光浮区法生长出毫米至厘米级 La3Ni2O7 单晶,利用中子散射在宽动量和能量范围内测绘其磁性,确认单条纹磁序并测得约 151 K 的磁相变。结果显示双层 NiO2 之间存在显著反铁磁层间耦合,自旋波色散可用强层间交换的双层 Heisenberg 型模型描述;自旋波带宽约为铜氧化物的 25%,但局域动态磁化率增强,总涨落磁矩与铜氧化物相当。
SBND 合作组发布首批中微子-氩核相互作用测量结果
SBND 合作组在 arXiv 发布首批中微子结果并投稿 Physical Review Letters,聚焦中微子与氩原子相互作用的测量。团队选取含一个缪子径迹和一个质子径迹的双径迹事例,从每日数千个事例中筛出 12,000 个初始事例,选择纯度达 91%,为 DUNE 所依赖的中微子-氩核相互作用模型奠定基础。
混合 Josephson 结阵列中量子临界行为的连续调控
Niels Bohr Institute 等单位在 InAs 二维电子气与外延 Al 构成的混合半导体-超导体 Josephson 结阵列上,用双栅极几何分别调节岛间耦合与邻近诱导超导性,实现超导、绝缘和金属三个输运区。
D-TRILEX 理论揭示 Sr2RuO4 单轴应变下从 Lifshitz 转变到自旋密度波序的演化
论文用 D-TRILEX 方法研究单轴应变下 Sr2RuO4 的谱与磁性质,发现应变诱导各向异性 Lifshitz 转变,沿拉伸轴电子散射率增强而垂直方向呈相干费米液体行为;考虑该各向异性后捕捉到大应变下的磁不稳定性,磁响应由 γ 片内与 α、β 片间两个竞争波矢主导,二者均可稳定磁序,竞争取决于相应费米片的相干性。
普适关系预测超亮超新星SN 2024afav啁啾反转并获观测证实
Farah、Prust和Yu提出不含未知系统参数的普适关系,将SN 2024afav的啁啾率与光变变暗率线性关联,预测啁啾必在t≈150 d附近停止并反转。持续跟踪发现5个新调制,啁啾在t=147±3 d反转,周期由P(177 d)∼24±4 d回升至P(208 d)∼38±2 d,与预测一致;该关系可用于未来巡天中的啁啾事件,识别中心引擎的进动机制与盘物理。
扫描约瑟夫森隧穿直接实空间成像单层Fe(Te,Se)的符号反转超导态
北京大学王健团队利用扫描约瑟夫森隧穿显微镜(SJTM),在SrTiO3(001)衬底上外延生长的单层高Tc Fe(Te,Se)薄膜中观测到周期为半个晶胞的零偏压约瑟夫森隧穿电导调制,约瑟夫森隧穿信号沿连接次近邻Fe原子的对角镜面线几乎消失。
快讯
- Princeton 团队在低温 133Cs 原子阵列中实现高保真通用量子门arXiv physics.atom-ph(原子分子与精密测量)
- JWST GLIMPSE 紫外光度函数约束再电离时期暗物质小尺度结构arXiv hep-ph(粒子理论)
- 研究发现太阳白光耀斑普遍存在,B级以上耀斑发生率达51.9%arXiv astro-ph.SR(恒星与致密天体)