A fizikában Schrödinger macskája a kvantummechanika két leglenyűgözőbb hatásának allegóriája:
„A „kvantummacskánknak” új „bundája” van,mert felfedeztünk egy új kvantumfázis-átmenetet a LiHoF 4-ben, amelyről korábban nem tudtunk” – mondja Matthias Vojta, a Drezdai Műszaki Egyetem elméleti szilárdtestfizikai tanszékének vezetője.
Olyan tulajdonságok, mint a mágnesesség illA szupravezetés az elektronok fázisátalakulásának eredményeként jön létre a kristályokban. A -273,15 °C-on az abszolút nullához közeli hőmérsékletű fázisátalakulásoknál olyan kvantummechanikai hatások lépnek életbe, mint az összefonódás és a kvantumfázisátalakulások.
Nagyon alacsony hőmérsékleten a LiHoF 4 hatmint egy ferromágnes, amelyben minden mágneses momentum spontán módon egy irányba irányul. Ha egy mágneses teret pontosan függőlegesen alkalmazunk az előnyben részesített mágneses irányhoz, a mágneses momentumok irányt változtatnak, amit fluktuációnak nevezünk. Minél nagyobb a mágneses térerősség, annál erősebbek ezek az ingadozások, míg végül a ferromágnesesség teljesen eltűnik a kvantumfázisváltás során. Ez a szomszédos mágneses momentumok összefonódásához vezet. „Ha egy LiHoF 4 mintát viszel egy nagyon erős mágnesre, az hirtelen megszűnik spontán mágnesesség. Ez már 25 éve ismert” – mondja Vojta.
Az újdonság az, hogy mi történik, amikor megváltoztatod a mágneses mező irányát."Azt találtuk, hogy a kvantumfázis-átmenet továbbra is megtörténik, míg korábban úgy gondolták, hogy a mágneses mező legkisebb dőlése is azonnal elhatalmasodikőt" – magyarázza a tanulmány társszerzője, professzorKorrelált rendszerek topológiái a Müncheni Műszaki Egyetemen Christian Pfleiderer.Ilyen körülmények között azonban a kvantumfázis-átmenetek nem egyedi mágneses momentumoknak, hanem kellően kiterjedt mágneses régióknak, az úgynevezett ferromágneses tartományoknak vannak kitéve.
„Gömb alakú mintákat használtunkprecíziós mérések. Ez tette lehetővé, hogy pontosan tanulmányozzuk a mágneses tér irányában bekövetkező kis változások viselkedését” – teszi hozzá Andreas Wendl, aki doktori disszertációja részeként végezte a kísérleteket.
„Felfedeztünk egy teljesen új típusú kvantumotfázisátalakulások, amelyek során sok ezer atom léptékében megy végbe az összefonódás, és nem csak néhány mikrokozmoszban – magyarázza Vojta. „Ha a mágneses tartományokat fekete-fehér mintázatként képzeljük el, az új fázisátalakulás következtében a fehér vagy fekete területek végtelenül kicsivé válnak, vagyis kvantummintázatot hoznak létre, és nem oldódnak fel teljesen.” Egy újonnan kifejlesztett elméleti modell sikeresen magyarázza a kísérletekből nyert adatokat.
Olvass tovább:
A Mars föld alatti részéről készült első képek meglepték a tudósokat
A Földtől 12 milliárd fényévnyire található galaxis Einstein-gyűrűvé "gömbölyödött össze".
A Marson lévő növény egy átlagos fa sebességével termel oxigént