Решение физической головоломки стало возможным благодаря обнаружению эффекта, похожего на поведение фотонов, в уникальном квантовом материале. Открытие подтверждает реальность существования настоящей трехмерной квантовой спиновой жидкости и прокладывает дорогу для углубленного изучения сложных форм организации вещества.
Под руководством физика Пэнчэна Дая из Университета Райса международная команда ученых доказала существование фотонов и фракционированных спиновых возбуждений в уникальной квантовой спиновой жидкости. Кристаллический оксид церия-циркония (Ce2Zr2O7) представляет собой наглядный пример трехмерного проявления этого редкого состояния вещества, пишет ScienceDaily.
Квантовые спиновые жидкости давно вызывают интерес физиков, так как могут служить основой для новых прорывных технологий, включая квантовые компьютеры. Эти материалы отличаются от классических магнитов отсутствием традиционной магнитной структуры. Их магнитные моменты постоянно запутаны и пребывают в непрерывном коллективном движении при низких температурах, создавая состояние, аналогичное возникающей квантовой электродинамике.
«Нам удалось решить одну из ключевых научных проблем, экспериментально зарегистрировав эти возбуждения. Наше открытие показывает, что Ce2Zr2O7 действительно проявляет свойства истинного квантового спинового льда — особого класса трехмерных квантовых спиновых жидкостей», — комментирует профессор физики и астрономии Пэнчэн Дай. Для точного выявления трудноуловимых признаков его команда применила современный метод поляризованного нейтронного рассеяния. Этот способ позволил выделить интересующие магнитные эффекты, исключив посторонние сигналы даже при приближении температуры к абсолютному нулю.
Источник: hi-tech.mail.ru