في الفيزياء، تعتبر قطة شرودنجر رمزًا لاثنين من أكثر التأثيرات إثارة للإعجاب في ميكانيكا الكم:
"قطتنا الكمومية" لديها الآن "فرو" جديد ،يقول ماتياس فويتا ، رئيس قسم فيزياء الحالة الصلبة النظرية في جامعة دريسدن التقنية ، لأننا اكتشفنا تحولًا جديدًا في الطور الكمومي في LiHoF 4 لم يكن معروفًا من قبل بوجوده.
خصائص مثل المغناطيسية أوتنشأ الموصلية الفائقة نتيجة انتقالات الطور للإلكترونات في البلورات. بالنسبة لتحولات الطور عند درجات حرارة تقترب من الصفر المطلق عند -273.15 درجة مئوية ، فإن التأثيرات الميكانيكية الكمية مثل التشابك وتحولات الطور الكمي تدخل حيز التنفيذ.
في درجات حرارة منخفضة جدًا ، يعمل LiHoF 4مثل المغناطيس الحديدي حيث يتم توجيه جميع اللحظات المغناطيسية تلقائيًا في اتجاه واحد. إذا تم تطبيق مجال مغناطيسي رأسيًا تمامًا على الاتجاه المغناطيسي المفضل ، فإن اللحظات المغناطيسية ستغير اتجاهها ، والمعروفة باسم التقلبات. كلما زادت شدة المجال المغناطيسي ، أصبحت هذه التقلبات أقوى ، حتى تختفي المغنطيسية الحديدية تمامًا في المرحلة الانتقالية الكمومية. هذا يؤدي إلى تشابك اللحظات المغناطيسية المجاورة. "إذا أحضرت عينة من LiHoF 4 إلى مغناطيس قوي جدًا ، فسوف يتوقف فجأة عن كونه مغناطيسيًا تلقائيًا. هذا معروف منذ 25 عامًا ، "يقول فويتا.
الجديد هو ما يحدث عندماتغيير اتجاه المجال المغناطيسي. يوضح كريستيان بفلايدرر، المؤلف المشارك في الدراسة، وأستاذ طوبولوجيا الأنظمة المترابطة في الجامعة التقنية: "لقد وجدنا أن انتقال الطور الكمي يستمر في الحدوث، بينما كان يُعتقد سابقًا أنه حتى أدنى ميل للمجال المغناطيسي سيقمعه على الفور". ميونيخ. ومع ذلك، في ظل هذه الظروف، ليست اللحظات المغناطيسية الفردية هي التي تخضع لتحولات الطور الكمومي، بل المناطق المغناطيسية الكبيرة، ما يسمى بالمجالات المغناطيسية الحديدية.
"لقد استخدمنا عينات كروية لعملائناقياسات دقيقة. هذا ما سمح لنا بدراسة سلوك التغييرات الصغيرة في اتجاه المجال المغناطيسي بدقة "، يضيف أندرياس ويندل ، الذي أجرى التجارب كجزء من أطروحة الدكتوراه.
لقد اكتشفنا نوعًا جديدًا تمامًا من الكميوضح فويتا انتقالات الطور ، التي يحدث فيها التشابك على مقياس عدة آلاف من الذرات ، وليس فقط في صورة مصغرة لعدد قليل من الذرات. "إذا تخيلت المجالات المغناطيسية كنمط أبيض وأسود ، فإن انتقال الطور الجديد يتسبب في أن تصبح المناطق البيضاء أو السوداء متناهية الصغر ، أي أنها تخلق نمطًا كميًا ، ولا تذوب تمامًا." يشرح النموذج النظري الذي تم تطويره حديثًا بنجاح البيانات التي تم الحصول عليها من التجارب.
قراءة المزيد:
فاجأت الصور الأولى للجزء الموجود تحت الأرض من المريخ العلماء
مجرة تقع على بعد 12 مليار سنة ضوئية من الأرض "ملتفة" إلى حلقة أينشتاين
ينتج النبات على المريخ الأكسجين بمعدل متوسط الشجرة