Наука

Разчупване: Открито е ново състояние на материята

Разчупване: Открито е ново състояние на материята

[Източник на изображението: Университет в Кеймбридж]

Според уебсайта на университета в Кеймбридж, е открито изцяло ново състояние на материята в двуизмерен материал. Състоянието е известно като квантова спинова течност и кара електроните да се разбиват на парчета. Това ново състояние на материята е загадъчно, защото преди се смяташе, че електроните са неделими градивни елементи на природата. Това ново състояние беше предсказано преди четиридесет години, но досега не беше наблюдавано. Смятало се, че квантовите въртящи се течности се крият в определени магнитни материали, но никога преди това не са били виждани в природата от изследователите. Екипът от изследователи, които са направили откритието, са измерили първите индикатори на тези частици, известни като фермиони Majorana, в подобен на графен материал.

"Техните експериментални резултати успешно съвпадат с един от основните теоретични модели за квантова спинова течност, известен като модел на Китаев. Резултатите се отчитат в списанието Природни материали. Наблюдението на едно от най-интригуващите им свойства - разделяне на електроните или фракциониране - в реални материали е пробив. Получените фермиони Majorana могат да се използват като градивни елементи на квантовите компютри, които биха били много по-бързи от конвенционалните компютри и биха могли да извършват изчисления, които не биха могли да се направят по друг начин. "- Университет в Кеймбридж

Съавторите на Knolle и Kovrizhin, водени от д-р Arnab Banerjee и д-р Stephen Nagler от Националната лаборатория Oak Ridge в САЩ, бяха изследователите, отговорни за провеждането на експериментите, довели до откриването на това мистериозно ново състояние на материята.

В нормален магнитен материал електроните се държат като малки бар магнити. Когато този материал се охлади до ниска температура, магнитите ще се подредят така, че всички магнитни полюси да сочат в една и съща посока. Но в материал, съдържащ въртящо се течно състояние, дори ако този материал е охладен до абсолютна нула, малките магнити не се подравняват. Вместо това те образуват аморфно море, причинено от квантови колебания. Изследователите са използвали техники за разсейване на неутрони, за да установят съществуването на това ново състояние на материята. Те успяха да открият това ново състояние, наблюдавайки модела на пулсации, създаден на екран, когато материалът беше разпръснат.

[Източник на изображението: Природни материали]

Един от съавторите на статията, д-р Дмитрий Коврижин каза, че преди да бъдат проведени експериментите, той дори не е знаел как ще изглеждат индикациите за квантово спиново течно състояние. Но, подобно на много учени, той предостави хипотетичната рамка за такъв експеримент, като постави въпроса: „Какво бих наблюдавал, ако видя доказателства за квантова спинова течност? Този вид хипотетични въпроси бяха използвани от екипа му в миналото и се оказаха доста полезни. Коврижин продължи: „Забавно е да имаме още едно ново квантово състояние, което никога не сме виждали досега - то ни предоставя нови възможности да опитваме нови неща.“

За да ускорите скоростта на фермиона Majorana, вижте видеото по-долу, създадено от хората с мисъл за Уикипедия. Този канал в YouTube, наречен WikiAudio, е аудио версията на Wikipedia и се създава с цел да помогне на хората с увредено зрение да получат достъп до предимствата на Wikipedia чрез аудио:

Лия Стивънс е писател, художник, експериментатор и основател на Into The Raw. Следвайте я в Twitter или Medium.

Написано от Лия Стивънс


Гледай видеото: 4th Dimension - Tesseract, 4th Dimension Made Easy - Carl Sagan (Октомври 2021).