等离子体中的量子效应
联合国教科文组织将2025年定为“国际量子科学与技术年”。125年前,马克斯·普朗克对辐射量子的发现开启了量子时代;100年前,薛定谔、海森堡、玻尔、泡利、狄拉克、玻恩、费米等众多科学家共同创立了量子力学。如今,量子力学已成为物理学和化学大多数领域的理论基础,也是现代纳米技术的基石。那么等离子体物理领域呢?量子效应在等离子体中有多重要?哪些实验观察到了量子效应?量子效应在哪些情况下主导等离子体行为?如何从理论计算和计算机模拟角度处理这些效应?本文从历史回顾出发,探讨了等离子体特有的宽参数范围,并阐明了量子效应的作用范围——主要存在于温稠密物质和惯性约束聚变等离子体中。该研究团队系统梳理了适用于这类稠密等离子体的量子理论方法,以及如何整合各自优势以实现预测能力,其核心在于基于第一性原理模拟的降维方法。

