کشف حالت جدید مایع اسپین کوانتومی

محققان دانشگاه کمبریج می گویند که اولین شواهد واقعی حاکی از حالت جدیدی از ماده را ۴۰ سال پس از طرح نظریه آن، به دست آورده اند.

به گزارش کلیک، این حالت تحت عنوان “مایع اسپین کوانتومی” شناخته می شود، چرا که باعث می شود الکترون ها به طور معمول تخریب نشوند، که به آن فرمیون های مایورانا (Majorana fermions) می گویند. این فرمیون ها اکتشاف مهمی هستند: فیزیکدانان بر این باورند که این مواد برای توسعه بیشتر محاسبات کوانتومی حیاتی هستند. آنها می گویند کامپیوترها با به کارگیری فرمیون مایورانا قادر به انجام محاسباتی فراتر از محدوده کامپیوتر های مدرن سریع خواهند بود.

مایع اسپین کوانتومی برخی از رفتارهای نادر درون مواد مغناطیسی را توضیح می دهد. در این مواد، الکترون ها باید مانند آهن رباهای نواری کوچک رفتار کنند، هنگامی که یک ماده سرد می شود، همگی به سمت شمال مغناطیسی جهت گیری می کنند. اما تمام مواد مغناطیسی این کار را انجام نمی دهند – در صورتی که مواد حاوی مایع اسپین کوانتومی باشند، تمام الکترون ها مرتب نشده و مخلوط می شوند.

محقق دکتر دیمیتری کورایجین می گوید: “تا همین اواخر، ما حتی نمی دانستیم اثر انگشت تجربی مایع اسپین کوانتومی شبیه چیست.” این به چالشی برای محققان تبدیل شده بود، به طوری که آنها قصد به کار گیری تکنیک پراکندگی نوترون را برای مشاهده شواهد تخریب مولکولی داشتند.

اما چیزی که یافتند، آنها را شگفت زده کرد. نشانه ها تقریبا دقیقا با مدل چرخش مایع کوانتومی که توسط فیزیکدان فیل اندرسون در سال ۱۹۷۳ ارائه شد، مشابه بود. نتایج این کشف مهم در مجله علمی Nature Materials در روز دوشنبه منتشر شد.

زیاد در مورد کاربرد این کشف هیجان زده نشوید. کار کورایجین تازه آغاز شده و همانطور که ما در محاسبات کوانتومی مشاهده کردیم، کار زیادی باید انجام شود. به عنوان مثال، در حال حاضر ما تازه شروع به کدگذاری کوانتومی کرده ایم و موفقیت در محاسبات کوانتومی خود به ویژه پیچیده است. با این وجود هنوز هم هیجان انگیز است.

کورایجین می گوید: “این یک قدم مهم برای درک ما از ماده کوانتومی است، داشتن حالت کوانتومی جدید که هرگز قبلاً ندیده ایم، سرگرم کننده است؛ این به ما امکانات جدیدی برای اکتشافات جدید می دهد.”

منبع: digitaltrends



بدون دیدگاه

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *