Международная группа физиков открыла квантовое состояние, в котором выравнивание атомов, связанное со
Iš pirmo žvilgsnio kvantinės medžiagos to nedaroskiriasi nuo įprastų medžiagų, tačiau vis dar yra skirtumų, teigia mokslininkai. Tokių medžiagų viduje elektronai neįprastai intensyviai sąveikauja tiek tarpusavyje, tiek su kristalinės gardelės atomais. Ši glaudi sąveika sukelia galingus kvantinius efektus, kurie pasireiškia ne tik mikroskopiniu, bet ir makroskopiniu mastu.
Dėl šių efektų kvantinės medžiagosturi neįprastų savybių. Pavyzdžiui, jie gali praleisti elektrą be jokių nuostolių esant žemai temperatūrai. Tuo pačiu metu pakanka net nedidelių temperatūros, slėgio ar elektros įtampos pokyčių, kad radikaliai pakeistų medžiagos elgseną.
Квантовая жидкость. Изображение: Nan Tang et al., Nature Physics
Savo darbe mokslininkai siekė sukurtikvantinė medžiaga, kuri savo savybių nepakeis nepriklausomai nuo terpės temperatūros. Jie naudojo kelių elementų derinį – prazeodimą, cirkonį ir deguonį. Mokslininkai iškėlė hipotezę, kad šioje medžiagoje kristalinės gardelės savybės leistų elektronų sukiniams ypatingu būdu sąveikauti su orbitomis, kuriose jie „juda“ aplink atomų branduolius.
Po daugybės bandymų mokslininkai sugebėjosukurti pakankamai grynus kristalus, kad priemaišos ir nehomogeniškumas neturėtų įtakos apskaičiuotoms savybėms. Jie atšaldė mėginį iki 20 mK (vienos penkiasdešimtosios laipsnio nuo absoliutaus nulio). Eksperimentų rezultatai parodė, kad tokioje būsenoje medžiaga išlaiko „skysčių savybes – elektronų sukiniai nėra tvarkingi. Tai pirmasis neįprastos kvantinės būsenos stebėjimas, teigia autoriai. Jie lygina tai su „vandeniu, kuris niekada neužšąla“.
Eksperimente naudota kriogeninė įranga. Vaizdas: Jürgen Jeibmann, HZDR
Gali būti nauja kvantinė būsenaMokslininkai mano, kad jie gali būti naudojami kuriant labai jautrius kvantinius jutiklius. Kadangi dėl savo kvantinės prigimties jie yra ypač jautrūs išoriniams dirgikliams, tokie jutikliai gali registruoti magnetinius laukus ar temperatūrą daug tiksliau nei įprasti prietaisai.
Skaityti daugiau:
Kiaušinis buvo numestas iš kosmoso: pažiūrėkite, kas jam nutiko
JAV plinta smegenis valganti ameba: ar gresia pavojus Rusijai
Pažiūrėkite, kaip atrodo moteris Thora. Ji gyveno prieš 800 metų