物理周报 · 2026 年第 40 周 · 09.28 — 10.04
PHYSICS UNIVERSE

STAR 涨落下凹指向临界点,CMS 首观 QGP 喷注尾迹
本期覆盖 2026 年 9 月 28 日至 10 月 4 日。重离子与核物理基础研究方面,STAR 在 RHIC 金核碰撞中发现涨落随能量出现 5 sigma 下凹,或指向核物质临界点;CMS 首次观测到夸克胶子等离子体中的喷注扩散尾迹,验证 20 年前理论预言。超导与量子材料领域亮点纷呈:UIUC 在 UTe₂ 中发现可独立于超导主相的配对密度波证据,YbSb₂ 成为首个被观测到自发破坏时间反演对称性的 I 型超导体,皮秒电流脉冲使超导体突破常规临界电流限制。装置与实验方面,NUS 推出基于镥-176 的最精确原子钟,QST 精确测定镥-176 半衰期,ETH Zurich 与 PSI 用超流氦制成 muonium 原子束,ITER 静态磁场测试实验室获国际认证,US ITER 启动电子回旋传输线部件生产。
重离子碰撞新信号
本版导读本期重离子物理迎来两项重要进展。STAR 在 RHIC 上分析 3 至 7.7 GeV 质心能量的约 10 亿次金核碰撞,发现带电粒子横向动量相关性随能量变化出现下凹而非平滑趋势,偏离平滑基线达 5 sigma,提示可能存在核物质临界点,下一步将提取热物质比热并与超算模拟对比。CMS 合作组则首次观测到夸克胶子等离子体中的喷注扩散尾迹,验证了 20 年前的理论预言,实验通过分析数百万次铅核碰撞并扣除大尺度背景起伏完成观测。
STAR 在 RHIC 金核碰撞中发现涨落随能量出现下凹,或指向核物质临界点
STAR 实验在 RHIC 上分析了质心能量 3 至 7.7 GeV 的约 10 亿次金核碰撞,发现带电粒子横向动量相关性随能量变化出现下凹而非平滑趋势,偏离平滑基线达 5 sigma。研究者指出该结果提示性而非临界点的证明,下一步将提取热物质比热并与超算模拟对比。论文 9 月 22 日发表于 Physical Review Letters。
CMS 首次观测到夸克胶子等离子体中的喷注扩散尾迹
CMS 合作组在 Physical Review Letters 发表论文,首次观测到夸克胶子等离子体(QGP)中的喷注扩散尾迹,验证了 20 年前的理论预言。实验将铅核以 5 GeV 总能量对撞,产生持续约 10^-22 秒的 QGP,通过分析数百万次碰撞并扣除大尺度背景起伏,统计提取出尾迹信号。
超导与量子材料
本版导读超导与量子材料领域多项发现并进。UIUC 团队在 UTe₂ 中发现配对密度波直接证据,该模式在超导临界温度以上仍持续存在,行为符合理论预期。研究人员发现 I 型超导体 YbSb₂ 进入超导态时自发破坏时间反演对称性并产生约 0.44 gauss 微弱磁场,为已知首个此类超导体。另有团队利用皮秒电流脉冲在涡旋移动或发热前将电流密度推至极高水平,使超导态接近本征极限,突破常规临界电流限制。
UIUC在UTe₂中发现可独立于超导主相存在的配对密度波证据
UIUC研究团队在铀二碲化物(UTe₂)中发现配对密度波(PDW)的直接证据,该模式在超导临界温度以上仍能持续存在,论文发表于PNAS。研究人员用新型熔剂生长法制备更高质量晶体,并用矢量磁场扫描隧道显微镜观测到响应温度和磁场的电子模式,其行为符合理论对PDW的预期,而仅用电荷密度波(CDW)解释则与既有原理冲突。作者指出扫描隧道显微镜只探测材料表面,尚不能证明体内同样存在该态。
YbSb₂成为首个被观测到自发破坏时间反演对称性的I型超导体
研究人员发现I型超导体YbSb₂在进入超导态时会自发破坏时间反演对称性并在内部产生约0.44(3) gauss的微弱磁场,这是已知首个此类I型超导体。
皮秒电流脉冲使超导体突破常规临界电流限制
研究团队利用MPSD开发的超快电输运平台,用300飞秒、波长515纳米的绿激光脉冲触发光导开关,产生仅持续几皮秒的电流脉冲,在涡旋来得及移动或发热前把电流密度推到极高水平,使超导态接近其本征极限。
精密测量与核时钟
本版导读精密测量与核时钟技术取得突破。新加坡国立大学团队推出基于镥-176 原子振动的原子钟,精度达 19 位小数,比此前纪录提升 41%,对磁场和温度不敏感,团队还开发超精细平均技术以抑制重力等环境影响。QST 与东京大学团队用新实验方法精确测定镥-176 半衰期,得到迄今最准确数值,解决了以往测量差异问题,该同位素可用于测定陨石、地球岩石及太阳系形成前超新星爆发年代。
新加坡国立大学团队推出基于镥-176 的最精确原子钟
新加坡国立大学研究团队推出基于镥-176 原子振动的原子钟,精度达 19 位小数,比此前纪录保持者提升 41%,结果于 9 月 23 日发表在 Nature。该钟对磁场和温度不敏感,外部温度波动 5 度仍能正常运行,团队还开发了超精细平均技术以抑制重力等环境影响。
QST团队用新方法精确测定核宇宙时钟镥-176半衰期
QST与东京大学团队用新实验方法测定了长寿命放射性同位素镥-176(176 Lu)的半衰期,得到迄今最准确的数值,解决了以往测量结果差异显著的问题。镥-176 以约 400 亿年半衰期 β 衰变到铪-176,可用于测定陨石、地球岩石以及太阳系形成前最后一次超新星爆发的年代。
聚变装置与束流技术
本版导读聚变与束流装置方面持续推进。ITER 静态磁场测试实验室获 ISO/IEC 17025 国际认证,其聚变设备资格测试将获全球监管机构正式认可,工作体积 1 立方米、磁场强度最高 275 mT。US ITER 启动电子回旋加热传输线 10 项主要部件中 9 项的生产,直流隔断已交付验收,多项部件在产并部分发运。ETH Zurich 与 PSI 用超流氦作为原子炮,将 muonium 发射成速度相近、几乎平行的冷束流,用于检验等效原理。
ITER 静态磁场测试实验室获 ISO/IEC 17025 国际认证
ITER 的静态磁场测试实验室获得 ISO/IEC 17025 认证,其在该设施上开展的聚变设备资格测试将被全球监管机构、供应商和合作伙伴正式认可。该实验室工作体积为 1 立方米、磁场强度最高达 275 mT,原文称其磁场强度与测试空间组合为世界最佳;已开放供 ITER、各国内机构和合作研究机构使用。
US ITER 开始生产电子回旋传输线十大部件中的九件
US ITER 等离子体加热团队已启动电子回旋加热传输线 10 项主要部件中 9 项的生产,直流隔断已完成制造并交付 ITER 组织验收,波导、140 度和 90 度弯头、膨胀单元、抽气口和转接件等 8 项在产,部分已发运至 ITER 现场。
ETH Zurich 与 PSI 用超流氦制成 muonium 原子束以检验等效原理
ETH Zurich 与 Paul Scherrer Institute(PSI)的研究人员用冷却到接近绝对零度(约 minus 273 摄氏度)的超流氦作为“原子炮”,把 muonium(由电子与反 muon 组成的中性原子)发射成速度相近、几乎平行的“冷”束流,成果发表于 Nature Physics。