Вчені стверджують, що виявили новий квантовий матеріал

Rice University

Вчені, можливо, виявили ще один надзвичайно рідкісний квантовий матеріал, що містить заплутані атоми без певної структури. Якщо матеріал підтвердиться як такий, у якому міститься квантова спінована рідина, наслідки для квантових обчислень будуть дуже захоплюючими.

незвичайна поведінка

Дуже рідко відбувається квантове поведінка спостерігалося фізик Мартін Mourigal всередині нового екзотичного кристала, згідно з даними дослідження, опублікованого в журналі Nature Physics. Новий кристал показав ознаки специфічної поведінки, які призводять дослідників вважати, що це містить спінова рідина (QSL), щось, що б зробити це і неоціненний відкриття.

Квантові матеріали "демонструють захоплюючі фізичні явища, опис якого вимагає нових квантово-механічних моделей, які будуть розроблені," відповідно до Оксфордським університетом. Оскільки ці матеріали демонструють незвичайну поведінку, успішно тиражування їх в менш екстремальних умовах "може привести до технологій набагато більш просунутими, ніж ті, які доступні сьогодні," пояснює CIFAR. Всі вони є частиною незвичайної галузі квантової фізики.

І QSLs є одним з таких прикладів цього дивної поведінки. За словами Mourigal і його командою, QSL "екзотичне стан матерії, в якому спини електронів" є квантовими заплутуються на великі відстані, але не показують магнітний порядок в межі нульової температури. "
Кредити: Oak Ridge National Laboratory / Jill Hemman
Иттербий кристалічні решітки. Кредити: Oak Ridge National Laboratory / Jill Hemman
Загороджень, закрутки, і обчислювальна

Синтетичний кристал досліджували команда Mourigal є иттербиевой з'єднання (YbMgGaO4) і, швидше за все, повна незвичайних поведінки квантової фізики ", найбільш помітним з яких є заплутування, який знаходиться в самому центрі досліджень Mourigal в. У заплутаній стані, електрони стає пов'язані один з одним, незважаючи на фізичні відстані, так що дії, що застосовуються на одному знаходить своє відображення в іншому.

Масивна заплутаності, як знайдене в кристалі, створює систему електронів квантової спінової рідини - він же колективних спинив електронів в кристалі. "В" спінової рідини "напряму спину не охайно вирівняні, але скаженою, хоча спини з'єднані між собою, в той час як в спину мають" тверді "напряму спина акуратну організацію," пояснив Mourigal.

Заплутаність той же принцип, а потім у створенні квантових бітів (кубіти), який є центром квантових обчислень. Це робить кристал Mourigal Цікаво для квантових обчислень дослідників. Беручи до уваги час і додаткові дослідження, матеріал з QSL може зробити для вічного кубітів.

"Уявіть собі стан матерії, де ця заплутаність не припускав два електрона, але включає в себе, три, п'ять, 10 або 10 мільярдів частинок все в тій же системі," сказав Mourigal. "Ви можете створити дуже, дуже екзотичне стан матерії, грунтуючись на тому, що всі ці частинки переплетені один з одним."

Коротше кажучи, це може бути мрія матеріал квантового комп'ютингу дослідника.

Список використаної літератури: Phys.org - останні історії науки і техніки новини, Nature Physics, CIFAR, Оксфордський університет