Дослідження нової критичної фази матерії
30 червня о 18:00 в журналі Physical Review Letters було опубліковано дослідження, яке демонструє виникнення нової критичної фази матерії при виведенні квантових частинок зі стану рівноваги. Це дослідження було проведено групою під керівництвом Ганса-Крістофа Негерля у співпраці з фізиком-теоретиком Альвізе Бастіанелло. У своїй роботі науковці використали ультрахолодні атоми цезію, які були обмежені в одному вимірі.
У процесі експерименту дослідники багаторазово змінювали силу взаємодії атомів, варіюючи її від сильного відштовхування до сильного притягання. За екстремально низьких температур частинки формували море Фермі. Циклічний вплив, здійснений на атоми, перевів їх у високовозбуджену структуровану конфігурацію, яку науковці назвали фрактальною.
За словами провідного автора роботи І Цзена, "такий підхід дозволяє вивчати квантову матерію поза межами класичних уявлень".
Дослідження виявило, що поведінка системи виходить за рамки теорії рідини Томонаги-Луттінгера. У новому збудженому стані вчені виявили прихований чіткий порядок, про що зазначив Негерль. Також дослідники вказали на можливість виникнення нових квазічастинок, які можуть отримати назву суперферміони. Ці результати відкривають нові горизонти в дослідженні квантових матеріалів та можуть мати значний вплив на подальший розвиток фізики конденсованого стану.
Надхолодні атоми цезію, зафіксовані у прихованому впорядкованому стані після чергування відштовхувальних і притягувальних взаємодій (Фото: Університет Інсбрука).
Важливість дослідження для майбутнього
Виявлення нової критичної фази матерії може мати важливі наслідки для розуміння квантових систем та їхньої поведінки за екстремальних умов. Дослідження підкреслює потенціал нових матеріалів і квазічастинок, що можуть бути використані у майбутніх технологіях, таких як:
- квантові комп'ютери
- нові методи зберігання інформації
Результати роботи також можуть спонукати до подальших експериментів у цій галузі, що відкриває нові можливості для фундаментальних досліджень у фізиці.
Вивчення нових критичних фаз матерії відкриває нові можливості для розуміння квантових систем. Це дослідження стає особливо актуальним на фоні недавніх висновків вчених про можливість опису квантової механіки без використання уявних чисел. Детальніше про цю революційну концепцію можна дізнатися за цим посиланням.