Считалось, что это невозможно: физики впервые увидели экзотическое состояние материи

Исследование опубликовано в журнале Science Advances, пишет Earth.

Как уже писал Фокус, другая группа ученых пришла к выводу, что странные квантовые процессы изменят законы физики и Вселенная исчезнет. Авторы данного исследования доказали, что одно из экзотических квантовых состояний материи существует не только в теории.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Сверхизлучательный фазовый переход (SRPT) — это явление, которое происходит, когда группа атомов, каждый из которых ведет себя как крошечный диполь, сильно взаимодействует с общим электромагнитным полем, как правило, внутри полости или резонатора.

В нормальных условиях атомы излучают свет независимо друг от друга, но в этом случае они начинают излучать свет коллективно, создавая мощную вспышку света.

Отличительной чертой SRPT является то, что это коллективное поведение показывает отдельную фазу системы, во многом похожую на переход из жидкого состояния в твердое.

Когда сила связи между атомами и электромагнитным полем превышает критический порог, система переходит в сверхизлучательную фазу, в которой поле приобретает ненулевое значение даже без какой-либо внешней движущей силы.

Физики обнаружили доказательства существования экзотического квантового состояния материи, которое считалось нельзя увидеть в реальном мире, в кристалле, содержащем эрбий, железо и кислород.

Кристалл охладили до температуры минус 271 градус Цельсия, что близко к абсолютному нулю, и подвергли влиянию магнитного поля, которое в 100 000 раз сильнее магнитного поля Земли.

Чтобы обнаружить необычную квантовую фазу физики связали две различные магнитные подсистемы: колебания спинов ионов железа и ионов эрбия внутри кристалла. Спин описывает магнитную ориентацию частиц, таких как электроны.

Физики считают, что их открытие может произвести революцию при создании квантовых датчиков и новых вычислительных технологий, значительно повысив их точность, чувствительность и производительность.

Также ученые говорят, что новое достижение открывает новый способ создания и управления фазами материи с использованием идей из квантовой электродинамики полостей.

Кристалл, который использовали ученые, принадлежит семейству магнитных материалов, поэтому в подобных кристаллах может быть больше примеров интересного квантового поведения, скрытого в них, говорят физики.

Это открытие показывает, что идеи, когда-то ограничивались лишь теорией, могут стать реальностью при правильных лабораторных условиях.

Также Фокус писал о том, что ученые выяснили, зачем на самом деле древние греки создали загадочный Антикитерский механизм, которому 2000 лет. Ученые считают, что этот механизм не был астрономическим измерительным прибором.