打破堡壘　分子中的量子糾纏　為量子計算奠基

編譯／高晟鈞

最近的研究表明，在中子星中，夸克液體與核子液體有根本的不同，其渦旋中獨特的彩色磁場證明了這一點。這項發現挑戰了先前對量子色動力學的信念，並為限制的本質提供了新的見解。

中子星

原子核由核子（如中子、質子）所組成，核子本身又由夸克所組成。當原子核以高密度壓碎時，會溶解成核子液體：倘若將其提升至更高的密度時，核子則會溶解成夸克液體。

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聽起來似乎沒什麼不同，但其實根據理論計算，夸克液體與原子核液體有本質上的不同。

兩種類型的液體在旋轉時都會產生漩渦：然而，夸克液體所形成的漩渦帶有「顏色磁場」，類似於普通磁場。另一頭，原子核液體則不存在這種現象。因此不應該將兩者混為一談。

夸克與核子液體的影響

原子核內的夸克和核子透過強核力相互作用。這種力有一個有趣的特性，稱為「夸克禁閉」或「色禁閉」。這是一種量子場論的現象，用於描述單獨的夸克再低能量中無法存在。帶色荷的夸克被限制和其他夸克在一起（兩個或三個組成一個粒子），使得總色荷為零。

這種特性使得我們無法使用理論工具精確定義，或是描述夸克禁閉的現象。因此，這項研究利用漩渦特性來區分夸克液體與核子液體，解決了長期存在的問題。

挑戰傳統理論

核物質是否與夸克物質不同，換句話說，是否透過相變分開，是強相互作用研究中的一個老問題，特別是量子色動力學（QCD）理論。傳統理論在討論時，通常將原子核物質與夸克物質視為無區別，因此在量子色動力學中難以定義夸克禁閉現象。

這項研究的發現將有助於科學家進一步研究量子色動力學。

資料來源:Scitechdaily

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