Физики нашли неожиданный квантовый эффект в сверхпроводящем материале — так называемый «квантовый эхосигнал», который получил название «эхо Хиггса».
Сверхпроводники — это материалы, которые способны проводить электрический ток без сопротивления, что делает их особенно ценными для квантовой электроники. Внутри сверхпроводников происходят коллективные колебания электронного потенциала — специалисты называют их моды Хиггса. Эти вибрации напоминают поведение бозона Хиггса и возникают, когда материал переходит в сверхпроводящее состояние. Однако наблюдать такие квантовые колебания чрезвычайно сложно: они крайне короткоживущие и взаимодействуют со сложной средой — так называемыми квазичастицами, которые возникают при разрушении сверхпроводимости.
С помощью передовых методов терагерцовой (THz) спектроскопии ученые из Национальной лаборатории Эймса Министерства энергетики США и Университета штата Айова впервые зафиксировали уникальный отклик мод Хиггса в ниобиевом сверхпроводнике, который широко используется в квантовых цепях. Этот сигнал, получивший название «эхо Хиггса», оказался квантовым явлением совершенно нового типа. В отличие от более привычных эхосигналов в атомных системах или полупроводниках, он возникает за счет сложной интерференции между модами Хиггса и квазичастицами, приводя к неожиданным и отчетливо различимым эффектам.
Источник: hi-tech.mail.ru