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 Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

В Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Иностранный язык дается взрослым труднее, чем детям? Не совсем так

Иностранный язык дается взрослым труднее, чем детям? Не совсем так

«Огненная амеба» побила температурный рекорд и расширила границы возможной жизни

«Огненная амеба» побила температурный рекорд и расширила границы возможной жизни

Физики дважды измерили квазичастицы с четвертью заряда электрона

Физики дважды измерили квазичастицы с четвертью заряда электрона

Физики скорректировали закон отражения для двумерного мира

Физики скорректировали закон отражения для двумерного мира

Ученые усомнились в глобальной катастрофе на Земле 2 миллиарда лет назад

Ученые усомнились в глобальной катастрофе на Земле 2 миллиарда лет назад

Генная терапия CRISPR снизила уровень «плохого» холестерина вдвое на целый год

Генная терапия CRISPR снизила уровень «плохого» холестерина вдвое на целый год

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

От мегаваттного YAL-1 до Iron Beam: 7 самых мощных боевых лазеров в мире

От мегаваттного YAL-1 до Iron Beam: 7 самых мощных боевых лазеров в мире

Робот ALBATROSS падает с высоты 150 метров, превращается в парусник и плывет дальше

Робот ALBATROSS падает с высоты 150 метров, превращается в парусник и плывет дальше

Астрономы впервые увидели, как две молодые планеты формируют систему вокруг своей звезды

Астрономы впервые увидели, как две молодые планеты формируют систему вокруг своей звезды

Ученые создали обои, которые вырабатывают электричество из влажности воздуха

Ученые создали обои, которые вырабатывают электричество из влажности воздуха

Honor превратила заднюю панель смартфона в электронную книгу за 4200 рублей

Honor превратила заднюю панель смартфона в электронную книгу за 4200 рублей