通过特殊的点和面促进信息处理

科学家们在特殊点之外建造了特殊的表面。

美国能源部阿贡国家实验室的科学家在许多方面都很杰出。例如，他们与伦敦帝国理工学院合作，研究了所谓信息处理系统“特殊点”的现象。这一现象在微波、光学和机械技术中得到了应用。

“我们的团队通过实验探测到了一个特殊的表面，一个三维空间中有特殊点的连续曲面，”张旭峰说。他领导了这个国际研究项目，并在阿尔贡省纳米材料中心(CNM)担任助理科学家。美国能源部科学办公室的用户设施。别人过去的研究发现了异常点，后续的研究者也画出了被测异常点的线条，但这是研究者第一次画出表面。

“考虑到两个系统，每个系统对环境都有自己的能量损失，”张解释说。“也可以想象，这些系统连接在一起，这样它们之间就可以交换能量。”

当这些系统相距很远时，它们之间几乎没有相互作用，与能量相关的计算产生两个独立的解，这两个解只与它们与环境的相互作用有关。当它们相互靠近、相互作用时，系统就进入了一个过渡阶段，这个阶段只有一个解决方案。这被认为是一个例外。当这些系统甚至靠近在一起时，异常点消失，并且计算每个系统的混合解。

特殊点的可能应用是对干扰(如磁场的轻微波动)的灵敏度大大提高的传感器。另一个应用是模式切换，例如，它允许电话呼叫中双方的信号保持在不同的模式下，从而从根本上消除任何不想要的干扰。

张说：“我们最初的贡献是根据实验测量结果画出特殊点的三维曲面，结果是一个令人惊叹的精美图形。”有哪些特殊曲面本身被称为“特殊鞍点”？表面上所有特殊点中最特殊的。与其他异常点相比，这些鞍点具有更高的预期性能。

该团队的实验设备结合了两个系统：一个带有有限微波的特殊印刷电路板和钇铁石榴石，它产生被称为微型磁球“magnon”的共振。

“Magnons是与自旋波相关联的量子化准粒子，它们是晶格中磁有序的集体激发，”张解释说。“这里重要的是，晶格变化的磁化在某一点上像波浪一样影响着邻近的网站，荡漾在平静池塘的水面上。”

该团队使用位于CNM的磁光光谱仪来测量光子-磁振子耦合强度和位置的不同调谐在他们的设备中的响应，然后将结果绘制在特殊表面的三维地图上。

尽管这一高度关键的发现和数学意义重大，但它可能会对信息处理产生现实影响。作为几个可能的例子之一，信息传输要求噪声不能破坏正在传输的零和一，优秀的表面测绘可以为这一过程提供更大的保护。

“我们的工作也为具有高度期望功能的量子信息处理开辟了令人兴奋的新可能性，”张说。

上述描述出现在《物理评论快报》(Physical Review Letters)的研究人员的工作中，并有权“合成对特殊表面的尺寸和磁极化子的实验观察。”。除了记者张，合著者包括伦敦帝国理工学院的丁坤和阿贡研究人员周、和金。

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