Физики впервые зафиксировали редкий квантовый переход
Учёные из США впервые напрямую зафиксировали редкое квантовое явление, которое считалось невозможным. Речь идёт о сверхизлучательном фазовом переходе — процессе, при котором группы квантовых частиц начинают колебаться абсолютно синхронно, без внешнего вмешательства. Это открытие может стать основой для создания новых квантовых технологий в вычислениях, связи и точных измерениях.
Исследование провела команда из Университета Райса. Эксперименты проходили с кристаллом из эрбия, железа и кислорода, охлаждённым почти до абсолютного нуля — до минус 272 градусов Цельсия. Образец подвергли воздействию сильного магнитного поля — в 100 тысяч раз мощнее земного, около 7 тесла.
Как рассказал руководитель исследования Дасом Ким, команде удалось реализовать этот переход, объединив две разные магнитные подсистемы внутри кристалла — флуктуации спинов ионов железа и эрбия. При этом магноны, возникающие при колебаниях этих спинов, сыграли ту же роль, что и флуктуации вакуума, ранее считавшиеся необходимыми для появления перехода.
До недавнего времени учёные сомневались в возможности существования SRPT, поскольку он противоречит базовым физическим теоремам. Однако, благодаря нестандартному подходу, исследователи смогли обойти этот теоретический запрет. Используя современные методы спектроскопии, они зафиксировали чёткие сигналы, подтверждающие начало сверхизлучающей фазы.
Эти результаты не только подтвердили предсказания, сделанные более 50 лет назад, но и открыли новые горизонты для квантовых технологий. Полученные данные могут лечь в основу будущих разработок в области квантовой вычислительной техники, связи и сенсоров.
Источник: Hightech+
