由科技日报社主办、部分两院院士和媒体负责人共同评选的2024年国内十大科技新闻揭晓。中国科大主导的研究成果光子的分数量子反常霍尔态首次实现，共同参与的研究成果“拉索”确认首个超级宇宙线源两项入选。

光子的分数量子反常霍尔态首次实现

5月6日，记者从中国科学院获悉，利用“自底而上”的量子模拟方法，中国科学技术大学潘建伟院士团队在国际上首次实现了光子的分数量子反常霍尔态，为高效开展更多、更新奇的量子物态研究提供了新路径。相关研究成果发表于《科学》杂志。

“量子霍尔效应根据电子间相互作用方式的不同，分为整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应。”潘建伟说，其中，分数量子霍尔态展现出非平庸的多体纠缠，具有重要的观测研究价值，多年来受到学术界高度关注。

在此项研究中，团队利用“自底而上”的方式，基于自主研发的超导高非简谐性光学谐振器阵列，实现了光子间的非线性相互作用，并进一步在此系统中构建出作用于光子的等效磁场以构造人工规范场，从而实现了光子的分数量子反常霍尔态。

“拉索”确认首个超级宇宙线源

2月26日，《科学通报》发表了一项关于高能宇宙线起源的重要成果。利用“拉索”的观测数据，我国科学家在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构，并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。这是迄今人类能够确认的第一个超级宇宙线源。

据介绍，“拉索”此次发现的巨型超高能伽马射线泡状结构，距我们约5000光年，尺度超过1000万个太阳系。泡状结构内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子，最高达到2千万亿电子伏。

“一般来说，产生能量为2千万亿电子伏的伽马光子，需要能量至少高10倍的宇宙线粒子。”论文通讯作者、中国科学技术大学教授杨睿智说，这表明泡状结构内部存在超级宇宙线源，源源不断地产生能量至少达到2亿亿电子伏的高能宇宙线粒子，并注入星际空间。

研究表明，位于泡状结构中心附近的大质量恒星星团（Cygnus OB2星协），是超级宇宙线源最可能的对应天体。

（转自中国科学技术大学官方微信公众号）