eng
Просмотры: 484
16.05.2022
Новую фазу состояния материи можно использовать для создания квантовых компьютеров.
Ученые обнаружили в лаборатории давно предполагаемое, но никогда ранее не наблюдавшееся состояние материи. Обстреливая лазером ультрахолодную решетку атомов рубидия, ученые ввели атомы в беспорядочный суп квантовой неопределенности, известный как квантовая спиновая жидкость. Они охладили в ловушке массив из 219 атомов рубидия. Атомы в этом квантовом магнитном супе соединились, связав свои состояния по всему материалу в процессе, называемом квантовой запутанностью. В ней любое изменение одного атома вызывает немедленное изменение всех остальных атомов в данном материале. Впервые квантовые спиновые жидкости были теоретически предсказаны в 1973 году физиком Филипом Андерсоном. В обычных магнитах спины соседних электронов ориентируются таким образом, что все они направлены в одну сторону, создавая магнитное поле. В немагнитных же материалах спины двух соседних электронов могут меняться. В квантово-спиновых жидкостях электроны вместо того, чтобы находиться рядом друг с другом, располагаются в виде треугольной решетки, так что у каждого электрона оказываются два ближайших соседа. Два электрона могут выровнять свои спины, но третий всегда будет нечетным, разрушая баланс и создавая постоянно меняющуюся мешанину возбужденных электронов. Это беспорядочное состояние называют "расстроенным" магнитом. Поскольку спиновые состояния в них могут двигаться в произвольном направлении, электроны и атомы оказываются в странной комбинации квантовых состояний, называемой квантовой суперпозицией. Постоянно колеблющиеся спины существуют одновременно и как спин, направленный вверх, и как спин, направленный вниз, а постоянное переключение заставляет атомы по всему материалу запутываться друг с другом в сложном квантовом состоянии. Напрямую изучить идеальную квантовую спиновую жидкость не было возможности, поэтому была создана почти идеальная имитация - новая квантовая спиновая жидкость.
Комментарии читателей
