伊辛链中的量子临界性：涌现E8对称性的实验证据

量子相变发生在零温度下物质的不同相之间。在相变点附近，会出现控制系统激发谱的奇特量子对称性。长期以来，人们预测在伊辛链的临界点附近会出现由E8李群描述的对称性，其谱包含8个粒子。我们通过使用强横向磁场将准一维伊辛铁磁体CoNb2O6调谐至其临界点，在实验上实现了这一系统。观察到自旋激发从有序相中的扭结对变为顺磁相中的自旋翻转。恰在临界场以下，自旋动力学显示出精细结构，在低能处有两个尖锐模式，其比率接近黄金分割，正如E8谱中前两个介子粒子所预测的那样。我们的结果证明了对称性在描述复杂量子行为方面的力量。