Физики открыли новое квантовое состояние

Новое квантовое состояние, «гибридная топология», было обнаружено в кристаллах мышьяка учеными Принстона, объединяющее краевые и поверхностные состояния в уникальном квантовом поведении.

Физики открыли новое квантовое состояние

Физики обнаружили новый квантовый эффект, который они назвали "гибридной топологией", в кристаллическом материале. Это открытие предоставляет новые перспективы для разработки эффективных материалов и технологий в области квантовой науки и техники нового поколения.

Это открытие, опубликованное в выпуске журнала Nature, было сделано учеными из Принстонского университета, которые обнаружили, что элементарный твердый кристалл, состоящий из атомов мышьяка (As), обладает ранее невиданным формой топологического квантового поведения. Они смогли исследовать и визуализировать это новое квантовое состояние с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) и фотоэмиссионной спектроскопии.

Это состояние объединяет или "гибридизирует" две формы топологического квантового поведения — краевые состояния и поверхностные состояния. Обе они ранее наблюдались в других экспериментах, но никогда не одновременно в одном и том же материале. Это открытие указывает на то, что при смешивании этих двух типов состояний они могут образовывать новое состояние материи.

Это открытие было совершенно неожиданным. Никто не предсказывал это теоретически до того, как мы наблюдали это на практике.

Материалы на основе висмута, по крайней мере в теории, могут поддерживать топологическое состояние при высоких температурах, но их подготовка сложна и требует особых условий. Поэтому исследователи обратились к другим материалам. Они выбрали кристалл из мышьяка, потому что его можно выращивать в чистой форме.

Когда ученые провели исследование кристалла мышьяка с помощью СТМ, они обнаружили, что он содержит как поверхностные, так и краевые состояния одновременно. Это открытие означает, что обычно один вид квантового поведения может сосуществовать с другим в одном материале, что является новым явлением.

Это открытие имеет большое значение для будущих технологий, так как позволяет разработать новые материалы и устройства с использованием топологических свойств материи.

Читайте также

В Москве впервые пересадили спинной мозг от человека к человеку

В Москве впервые пересадили спинной мозг от человека к человеку

Кожура овощей и фруктов содержит больше клетчатки, чем мякоть

Кожура овощей и фруктов содержит больше клетчатки, чем мякоть

Учёные нашли в уравнениях Эйнштейна новый механизм высвобождения энергии

Учёные нашли в уравнениях Эйнштейна новый механизм высвобождения энергии

В России создали «вечные» фильтры для воды

В России создали «вечные» фильтры для воды

Чернобыльские собаки переписывают свои гены ради выживания

Чернобыльские собаки переписывают свои гены ради выживания

Почему медведь выходит к людям? Пять главных причин от специалистов

Почему медведь выходит к людям? Пять главных причин от специалистов

ИИ Claude создал 35 000 вариантов антител за месяц — некоторые могут помочь в лечении аллергии

ИИ Claude создал 35 000 вариантов антител за месяц — некоторые могут помочь в лечении аллергии

Микропластик в чае: чайные пакетики не так безобидны, как можно подумать

Микропластик в чае: чайные пакетики не так безобидны, как можно подумать

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Toyota и Waymo начали испытания беспилотных такси bZ4X в Японии

Toyota и Waymo начали испытания беспилотных такси bZ4X в Японии

Nokia 2360 Flip — новая кнопочная раскладушка с кнопкой SOS и удалённым управлением

Nokia 2360 Flip — новая кнопочная раскладушка с кнопкой SOS и удалённым управлением

В Сахаре нашли марсианский метеорит возрастом 4,1 миллиарда лет со следами древней воды

В Сахаре нашли марсианский метеорит возрастом 4,1 миллиарда лет со следами древней воды

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти