Фізики відкрили новий квантовий стан матерії

Фізики зробили сенсаційне відкриття, яке може революціонізувати наше розуміння квантових процесів і властивостей матерії. Близько 50 років тому вчені припустили, що певні групи квантових частинок можуть переходити в скоординований колективний стан без будь-якого зовнішнього впливу. Досі цей феномен вважався неможливим у реальному світі, але тепер науковці вперше безпосередньо спостерігали так званий надвипромінювальний фазовий перехід (SRPT), що, без сумніву, є важливим кроком у розвитку квантової фізики.

Надвипромінювальний фазовий перехід — це явище, при якому група атомів, кожен з яких поводиться як крихітний диполь, колективно взаємодіє з електромагнітним полем. Це призводить до того, що атоми, замість того щоб випромінювати світло незалежно один від одного, починають створювати потужний спалах світла разом. Така поведінка є індикатором того, що система переходить в окрему фазу, схожу на перехід з рідкого стану в твердий, лише на квантовому рівні. Основною характеристикою SRPT є те, що колективна поведінка атомів призводить до зміни електромагнітного поля без будь-якого зовнішнього втручання. Коли сила зв’язку між атомами і полем перевищує критичний поріг, система переходить в надвипромінювальну фазу, що створює нескінченний потенціал для нових наукових досліджень. Це відкриття було зроблено у кристалі, який містить ербій, залізо та кисень. Для дослідження фізики охолодили цей кристал до температури близької до абсолютного нуля (мінус 271 градус Цельсія) і піддали його впливу магнітного поля в 100 000 разів сильнішого за магнітне поле Землі. Завдяки такому середовищу, дослідники змогли побачити, як спінові коливання іонів заліза і ербію взаємодіють між собою і з полем, що дозволило виявити незвичайну квантову фазу.

Нове відкриття не лише підтвердило існування цього екзотичного квантового стану, а й може відкрити нові горизонти для створення квантових датчиків і технологій обчислень, підвищуючи їх точність, чутливість і ефективність. Вчені вважають, що ця технологія може бути використана в майбутньому для створення нових типів матеріалів і квантових комп’ютерів. Цей прорив також дає змогу досліджувати управління фазами матерії за допомогою квантової електродинаміки порожнин. Оскільки кристал, використаний у дослідженні, належить до сімейства магнітних матеріалів, фізики сподіваються, що в подібних кристалах може бути знайдено більше прикладів цікавої квантової поведінки, прихованої в них.

Згідно з дослідженнями, це відкриття демонструє, як ідеї, що досі існували лише в теоретичних рамках, можуть перетворитися на реальність за умови створення відповідних лабораторних умов. Оскільки ці квантові процеси здатні змінити наше розуміння фізичних законів, це відкриття, без сумніву, має величезний потенціал для розвитку нових технологій.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

Китай: 62-річного чоловіка стратили за напад на людей біля спортивного центру

У Китаї 62-річного Фаня Вейцзю стратили за те, що він у листопаді 2024 року на своєму автомобілі в’їхав у натовп людей біля спортивного центру в місті Чжухай, спричинивши численні жертви. Цей випадок став одним із багатьох сплесків насильства в Китаї, що привернули увагу громадськості та влади. Суд в Чжухаї виніс вирок всього через три тижні […]

Іран подвоїв запаси високозбагаченого урану

Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) повідомило про стрімке зростання запасів високозбагаченого урану в Ірані. За даними конфіденційних звітів, рівень збагачення досяг 60%, що значно перевищує потреби для мирного використання ядерної енергії. Фахівці МАГАТЕ попереджають, що таких обсягів може вистачити для створення шести ядерних боєголовок. За даними Reuters, після перемоги Дональда Трампа на президентських виборах […]

Австрія виступає проти початку переговорів з Україною щодо вступу до ЄС

Федеральний канцлер Австрії Карл Нехаммер висловив проти початку переговорів з Україною щодо її потенційного вступу до Європейського союзу. Віденну не подобається ідея розпочати переговори в нинішніх умовах, оскільки, на його думку, Україна не має права на спеціальні умови порівняно з іншими країнами-кандидатами. Федеральний канцлер порівняв Україну із Боснією та Герцеговиною, зазначивши, що останній довгий час […]

У Росії знову нічні вибухи. Палає важливий газовий термінал в порту Ленінградської області

У ніч на 21 січня в Росії повідомили про вибухи в кількох регіонах – Тульській, Смоленській, Орловській та Ленінградській областях. Найбільш руйнівними стали вибухи у порту Усть-Луга Ленінградської області, звідки транспортують природний газ. Російська влада стверджує, що в одних випадках причиною послужили атаки українських безпілотників, в інших, як у випадку Усть-Луга, повідомляли про вибухи без […]

У Києві посадовець КМДА підробив інвалідність для уникнення мобілізації

У Києві поліція спільно з СБУ викрила посадовця Київської міської державної адміністрації (КМДА), який підробив довідку про інвалідність для того, щоб уникнути мобілізації та отримати соціальні виплати. За повідомленням поліції Києва, посадовець використав свої зв’язки у столичному медзакладі, щоб отримати фіктивну довідку про тяжке захворювання, яке нібито підтверджувалось стаціонарним лікуванням. Це дозволило йому оформити третю […]

Російські спецслужби розширюють диверсійні операції в Європі

Російські спецслужби посилюють диверсійні дії в Європі для обмеження постачання військової допомоги Україні. Згідно з матеріалом The New York Times, представники розвідки США та їх союзників зафіксували зростання низькорівневих операцій у різних країнах Європи, які, на їхню думку, є частиною російської стратегії підриву підтримки України. Серед таких дій вказано підпали складів у Англії, лакофарбового заводу […]

Вчені створили модель нервового контур мозку для досліджень хронічного болю

Вчені з Стенфордського університету в Каліфорнії вперше відтворили нервовий контур мозку, створивши лабораторну нейронну схему, що імітує шлях передачі больових сигналів від шкіри до кори головного мозку. Цей досягнення може стати проривом у дослідженнях хронічного болю і сприяти розробці нових методів лікування, включаючи неопіоїдні знеболювальні препарати, які не викликають залежності. Розробка, яку очолював румунський вчений […]

Україна підписала 17 безпекових угод, ще 10 готуються до підписання

Україна вже уклала 17 безпекових угод з міжнародними партнерами, серед яких сім угод підписані з усіма членами G7. Наразі до підписання готуються ще 10 таких угод. Про це заявив президент України Володимир Зеленський у своєму вечірньому зверненні. Він повідомив, що під час саміту G7 зустрівся з прем’єр-міністром Канади Джастіном Трюдо, прем’єром Великої Британії Ріші Сунаком, […]