重离子碰撞及更广领域中的手性磁效应

手性是现代科学中一个普遍存在的概念，从粒子物理到生物学皆是如此。在量子物理中，费米子的手性通过手性反常与规范场的拓扑相联系。虽然手性反常通常与场论中的短程行为相关，但近年来人们认识到它也会影响具有手性费米子的系统的宏观行为。特别地，在磁场存在下左右手费米子的局域不平衡会诱导电荷的非耗散输运（“手性磁效应”，CME）。在重离子碰撞中，相对论重离子对撞机上一直在搜寻这一效应，最近专门进行的等压比跑给出了相关结果。在重离子碰撞中观测到 CME 可阐明早期宇宙中重子不对称性产生的机制。最近，在具有手性准粒子的狄拉克和外尔半金属中发现了 CME。这一观测为量子传感器乃至一种新型量子计算机开辟了道路。