想象一下，一群鸟在天空中盘旋:涌动成一团，流成丝带，扭曲，再转变成奇妙的形状。如果你跟踪鸟群中的一只鸟，你可以描述它的动作，它拍打翅膀或用尾巴刹车的方式。然而，即使你能详细地解释每只鸟的行为，它们集体飞行的形状和模式仍然难以理解。
电子不像鸟那样聚集。但物理学助理教授Debanjan Chowdhury在试图描述电子在量子材料中的行为时，也面临着类似的挑战。
几十年来，科学家们一直通过观察像硅这样的普通材料，一次观察一个电子来研究电子。乔杜里说:“尽管硅中的电子很复杂，但我们可以通过关注每个单独的电子来有效地描述材料的可测量特性，就好像其他电子不存在一样。”
但最近，科学家们对所谓的量子材料感到兴奋，其中数万亿电子相互作用并相互影响-这种行为在高温超导体中很明显。乔杜里说:“这些新材料表现出违反直觉的特性，不能通过一次处理一个电子来描述。”“相反，我们必须将这些材料中的电子视为一种集体流体，其中电子彼此强烈纠缠。我们甚至还没有合适的技术工具和数学机制来可靠地描述它们的性质。”
对于理论物理学家乔杜里来说，量子材料既是谜题，又是创新之路。“这些材料令人兴奋，”他说。“它们很有希望进一步加深我们对量子力学的基本理解，因为它适用于数万亿的相互作用电子。它们还可能推动下一代量子技术的发展。”
在文理学院网站上阅读全文。
