新型纯石墨转子设计实现强悬浮效应，为前沿物理实验开辟量子研究新路径。

　　冲绳科学技术大学院大学（OIST）研究团队于9月27日宣布，他们在悬浮技术领域取得重大突破 —— 成功在宏观悬浮系统中消除涡流阻尼现象。这一进展可能彻底革新精密传感技术，并为量子研究开辟新途径。

　　几个世纪以来，悬浮现象始终令表演者与科学家心驰神往。魔术师借助障眼法制造物体漂浮效果，而物理学家则致力于挖掘悬浮技术的实用价值。在科学研究中，悬浮能有效隔离摩擦等物理干扰，为研究引力、气体压强和角动量提供理想条件。

　　OIST团队的最新成果完美融合了简洁性与精确性。他们采用直径1厘米的石墨圆盘和若干稀土磁铁，构建出可自由旋转且不会因涡流阻尼损失能量的悬浮转子。

　　攻克涡流阻尼的关键突破

　　当导电材料在磁场中运动时，会产生阻碍运动感的环形电流，即涡流。这种物理现象虽被应用于磁悬浮列车制动、电动工具等领域，却成为精密悬浮系统的技术瓶颈。

　　"我们通过直径1厘米的石墨圆盘与稀土磁体的组合，从实验与理论层面共同验证了如何利用轴向对称性实现完全消除涡流阻尼的抗磁悬浮转子。"该研究第一作者、博士生Daehee Kim解释道，"若能充分降低转速，该系统将进入量子态，为量子研究构建全新实验平台。"

　　在早期实验中，团队曾采用掺入硅涂层石墨粉的蜡质复合材料来抑制涡流阻尼，但添加物同时削弱了悬浮效能。而新型纯石墨转子在保持全悬浮力的前提下，彻底消除了有害阻力。

　　通往量子精度的阶梯

　　这种悬浮转子的成功运作源于其旋转对称性。与在变化磁场中上下振动的平板结构不同，旋转体始终处于恒定磁通量中，从根源杜绝了导致运动减速的涡流产生。

　　"平板结构在垂直运动时会因磁通量变化产生微弱涡流阻尼。"OIST量子机器部门负责人、论文通讯作者Jason Twamley教授指出，"但转子在磁场上空绕轴旋转时处于恒定磁场，磁通量保持不变 —— 这正是消除涡流阻尼的关键。"

　　研究团队通过计算机模拟、数学证明与物理实验三重验证该机制。他们发现系统性能主要取决于轴向对称性的实现精度，以及近真空环境对空气摩擦的消除效果。

　　传感与航天应用潜力

　　这项突破不仅具有理论价值，更可能催生新一代高精度传感器与陀螺仪。"通过改进制造工艺，我们的悬浮转子非常适合毫微米级精密传感应用。"Twamley透露，"它可以高速运转作为精密陀螺仪，也可以降速冷却进入量子态。"

　　OIST早前设计的悬浮装置已作为概念验证模型进入太空，用于暗物质和引力波探测。新型无阻尼、高稳定性系统有望显著提升此类空间量子实验的精度。研究人员认为，该技术将赋能下一代传感器，精准探测地球及轨道环境的微观物理变化。

　　除传感应用外，该装置还有助于研究真空引力等现象，甚至通过探索宏观尺度下的旋转叠加态，推动量子物理从微观向宏观世界跨越。

　　该项研究成果已发表于《通讯-物理学》期刊。