物理界最近有了一個重大突破，來自南京大學物理學院的杜靈杰教授和他的團隊在量子物理研究領域取得了重要進展。

　　他們用一種叫做偏振光散射技術的手段，在特殊的砷化鎵量子阱環(huán)境下，成功測量了分數(shù)量子霍爾效應的集體激發(fā)，并首次在世界上觀察到了引力子的激發(fā)——一種在凝聚態(tài)物質(zhì)中的新型準粒子。這項成果的重要性和影響力，讓他們的論文“Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids”成功發(fā)表在國際頂級學術期刊Nature上，時間定格在2024年3月28日。

　　我們都知道，全球范圍內(nèi)的引力子研究，一直是物理學界關注的焦點，也是現(xiàn)代物理學的終極問題之一。如果能夠證實引力子的存在，這將是一個顛覆當代物理學乃至整個科學領域的巨大突破。而南京大學這項研究，首次觀察到的引力子模，就是引力子在凝聚態(tài)系統(tǒng)中的體現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)對于理解全新的關聯(lián)量子物理，以及實現(xiàn)拓撲量子計算機的運行，具有至關重要的意義。

　　我們再來回顧一下廣義相對論，它告訴我們，引力其實是一種幾何效應。廣義相對論的愛因斯坦場方程，能夠解釋宇宙中絕大多數(shù)的宏觀現(xiàn)象，也預言了引力波的存在，并最終被實驗證實。但是，廣義相對論卻很難像量子力學那樣描述微觀世界。早在廣義相對論剛剛提出的時候，愛因斯坦就希望能夠?qū)V義相對論和量子力學統(tǒng)一起來，這就引發(fā)了量子引力的研究。

　　1939年，F(xiàn)ierz和Pauli提出了早期的量子引力理論，即Fierz-Pauli場方程，預言了引力子是一種自旋2的粒子，后來在11維超膜理論(M理論)中，引力子也占據(jù)了核心地位。引力子分為有質(zhì)量和無質(zhì)量兩種，而有質(zhì)量的引力子被認為與暗物質(zhì)有關。因此，引力子的研究，無疑是物理學的終極問題之一，也是實現(xiàn)大統(tǒng)一理論的關鍵一步。實際上，天文學界一直在尋找引力子的實驗證據(jù)，如果能夠找到，那將是一個改變物理學乃至整個科學領域的巨大突破。