Ученые создали новый вид квантовых объектов

Ученые Чикагского университета смогли создать в лаборатории новый вид квантовых объектов по своему желанию: "доменные стены", передает Альтернативная наука.

Это открытие поможет исследователям лучше понять экзотические квантовые частицы и предложить пути для новых технологий в будущем, таких, как квантовая электроника или квантовая память.

Исследование, опубликованное 2 февраля в журнале Nature, было проведено в лаборатории профессора Ченга Чина, который изучает новые квантовые системы и физику, лежащую в их основе.

В одном из экспериментов ученые заметили интригующее явление в атомах при чрезвычайно низких температурах. Группы атомов могут разделяться на домены, а на месте их соединения образуется "стена". Эта доменная стена ведет себя как независимый квантовый объект.

"Это похоже на песчаную дюну в пустыне - она состоит из песка, но дюна ведет себя как иной объект, чем отдельные песчинки", - говорит аспирант Университета Чикаго Кай-Ксуан Яо, первый автор исследования.

Физики мельком видели эти доменные стены в квантовых материалах, однако до сих пор не могли надежно сгенерировать и анализировать их. Когда были решены технологические проблемы, они обнаружили удивительное поведение квантовых частиц.

Ученые заинтересованы в каталогизации такого поведения отчасти потому, что оно может стать основой будущих технологий.

"У нас есть большой опыт управления атомами", - поясняет Чин, который работает на кафедре физики, в Институте Джеймса Франка и Институте Энрико Ферми.

"Мы знаем, что если вы толкнете атомы вправо, они будут двигаться вправо. Но здесь, если вы толкнете доменную стенку вправо, она сдвинется влево".

Эти доменные стены относятся к классу явлений, известных как "эмерджентные", что означает, что они подчиняются новым законам физики в результате коллективного действия многих частиц.

Лаборатория Чина изучает эти эмерджентные явления, полагая, что они могут пролить свет на динамическую теорию калибровки, которая описывает возникновение материала в ранней Вселенной; эти же явления, вероятно, удерживали вместе первые еще через некоторое время образовывали галактики, звезды и планеты.

"Этому явлению может найтись применение в создании программируемого квантового материала или квантового информационного процессора - он может быть использован для создания более надежного способа хранения квантовой информации или включения новых функций в материалы", - говорит Чин.

"Но прежде чем мы сможем это выяснить, сначала нужно понять, как ими управлять".

По материалам news.uchicago.edu