惊！这种新型二维物质或能改写物理学进程

印度理论学家萨蒂延德拉·纳特·玻色因其 20 世纪 20 年代的工作而声名远扬，那时量子力学领域尚处于萌芽时期。正因如此，鲜为人知的第五种物质形态——玻色 - 爱因斯坦凝聚体——才以他的成就来命名。

然而，近期，剑桥大学的科学家在《自然》杂志上发表了一种新的二维物质形式，同样以他的名字命名，叫做“玻色玻璃”。

玻色玻璃的独特之处在于，这种材料呈现出玻璃的特性，不过这种物质相中粒子也是局域化的，这就意味着每个粒子都有点我行我素，不与相邻的原子发生相互作用。

为了更直观地理解这个构想，研究人员把这种现象比作将牛奶倒入一杯咖啡里。这两种液体不会变成那种绝佳的纸袋棕色，而是永远分离，留下一个永不停歇的黑白漩涡（也就是局域化）。

通常情况下，一杯咖啡具有遍历性，这是一个数学概念，意味着其结果能够进行统计测量。然而，玻色玻璃是非遍历性的，这意味着它会记住自身的历史，所以所有那些精确的倒牛奶的细节都至关重要。

“例如，仅仅知晓倒入的牛奶量，就足以预测我们的咖啡在经过长时间搅拌后的最终颜色，”剑桥大学的乌尔里希·施耐德（Ulrich Schneider），该研究的资深作者，在一份新闻声明中说。“然而，如果我们想要预测搅拌过程中白色和深色漩涡的完整结构，了解牛奶倒入的位置以及搅拌的精确方式是非常重要的。”

要创建这种二维的玻色玻璃，研究人员以非重复的模式使激光束相互重叠，并像传统晶体那样进行排列。然后，他们在该结构中填充了超冷原子。这种二维结构使物理学家现在能够以更简单的形式研究玻色玻璃。

“大型量子系统存在的一个重大限制在于，我们无法在计算机上对其进行建模，”施耐德在一份新闻声明中说。“要准确描述这个系统，我们就得考虑它的所有粒子以及它们所有可能的构型，这个数量增长得极为迅速。不过，我们如今有了一个现实中的二维实例，能够直接对其进行研究并观察其动态和统计数据。”

凭借这个新的研究平台，科学家们希望这种二维玻色玻璃能够帮助寻找一种多体局域化材料，这种材料对量子计算机可能特别有用。

“找到一种具有多体局域化的系统或材料是一个长期的愿望，”该研究的第一作者 Jr-Chiun Yu 在一份新闻声明中说。“这样一种材料将会带来许多新的可能性，不仅用于基础研究，而且用于构建量子计算机，因为存储在这样一个系统中的量子信息应当更具局域性，并且不会泄漏到其环境中——这个过程被称为‘退相干’（一种量子行为的丧失），它困扰着当前许多量子计算平台。”

但是科学家们强调，在更为基础的层面，关于玻色玻璃还有很多他们不了解的东西，所以可能需要花费一些时间才能真正搞明白其潜在用途。