Прорив у квантовій фізиці: вчені виявили нові стани матерії

Фізики з Університету штату Джорджія, США, виявили нові стани матерії у двовимірній плоскій системі. Вчені вивчали таке складне явище, як дробовий квантовий ефект Холла (ДКЕХ), і зробили важливе відкриття. За словами авторів дослідження, відкриття пропонує нове розуміння квантових систем, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики виявили несподівану поведінку станів ДКЕХ, коли застосовувався додатковий струм. Нові стани матерії вчені спостерігали за температур, які близькі до абсолютного нуля, тобто мінус 273 градуси Цельсія. Також було присутнє надзвичайно сильне магнітне поле, яке в 100 тисяч разів сильніше, ніж у Землі.

У світі ДКЕХ частинки можуть мати дробові заряди і діяти дивовижними способами, які кидають виклик класичній фізиці. За словами вчених, вивчення дробового квантового ефекту Холла є основним напрямком сучасної фізики конденсованого стану. Річ у тім, що частинки у двовимірній плоскій системі можуть мати безліч "особистостей".

Дослідження в цій галузі лежать в основі технологій, які люди використовують щодня. Йдеться про смартфони, комп'ютери та сонячні панелі.

Фізики використовували напівпровідникові компоненти, виготовлені з арсеніду галію та арсеніду галію й алюмінію, щоб створити двомірну систему, яка сприяє безперешкодному руху електронів. Під час додавання додаткового струму, фізики спостерігали дивовижне розщеплення і подальший перетин станів ДКЕХ. Це явище ніколи ще не бачили.

За словами вчених, вони вперше спостерігали збуджені стани дробового квантового стану Холла, індукованих постійним струмом. Це відкриття говорить про існування абсолютно нових станів матерії.

Результати дослідження не тільки кидають виклик наявним теоріям, а й припускають гібридне походження спостережуваного нерівноважного нерівноважного дробового квантового ефекту Холла в збудженому стані. Це відкриття може мати велике значення для квантових обчислень і матеріалознавства.

Фізики мають намір продовжити дослідження цих явищ у більш екстремальних умовах і використовувати нові методи. Вчені впевнені, що ця робота може розкрити складніші аспекти квантових систем і зробити значний внесок у технологічний прогрес.

Як уже писав Фокус, вчені створили найточніший у світі термометр. Незвичайний пристрій працює за принципом популярних кілець настрою, що змінюють колір у відповідь на зміну температури. Однак на відміну від цих дрібничок, нова розробка вчених може визначати градуси з мікроскопічною точністю.

Також Фокус писав про те, що вчені змогли створити абсолютно нову форму скла, яке самостійно відновлюється після отриманих пошкоджень. Цей матеріал можна застосовувати, як на Землі, так і в космічному просторі.