港大研新運算法解構受限量子材料

港聞

更新時間：09:52 2021-04-30
發佈時間：06:40 2021-04-30

太陽能電板和鋰電池等科技產品，均以量子材料技術製成，惟受新一代量子材料電子之間的關聯效應所限，難以進行研究，窒礙科技發展。香港大學理學院的研究團隊開發嶄新的運算方法，揭示神秘粒子「任意子（vison）」之間的相互作用和行為，有助科學家發展下一代的量子訊息科技產品。

新一代量子材料能製成人工智能計算晶片、無損能量傳輸的高溫超導體等科技，當中部分量子材料，其「內在」除存有數以億計須遵從量子力學發生相互作用的電子外，電子行為還必須遵從某些限制規則，被稱為「受限量子材料」，但缺乏以現代數值方法來計算建立的微觀模型。

助拓下一代科技產品

港大物理與天文學研究部副教授孟子楊率領的團隊，為補上相關缺口，與中國礦業大學、北京航空航天大學及復旦大學的科研團隊合作，最終成功開發一套嶄新的運算方法，可對「受限量子材料」的模型作出精確的計算。

團隊形容過往計算「受限量子材料」時，所有模擬必須在受限的規則下進行，這就好像逼使一輛大貨車在一條蜿蜒曲折的小道中高速行駛般危險，而新的計算方法則大大改善現狀，更成功捕捉總是成對出現的神秘粒子「任意子」，發現任意子並不如科學家猜想般以弱相互作用耦合，而是存在一些明顯的相互作用。

團隊又結合隨機解析延拓技術一併分析，更得到單任意子、二聚體（模型中一對耦合的任意子）和任意子捲積（基於弱相互作用的任意子對）的能譜，清晰地剖析了拓撲序中任意子的相互作用和行為，讓科學家可基於這些特性，進一步發展下一代的量子訊息科技產品，推動科技進一步發展。

《星島日報》