Физики открыли неизвестную ранее критическую фазу материи, выходящую за рамки существующих теорий

Новая критическая фаза: что показало исследование

Как сообщает НВ — Техно: 30 июня в 18:00 в журнале Physical Review Letters вышла статья, описывающая получение новой критической фазы материи. Ученые вывели квантовые частицы из равновесия, что привело к неожиданным результатам. Работу возглавил Ганс-Кристоф Негерль, а теоретическую поддержку оказал Альвизе Бастианелло. В эксперименте использовались ультрахолодные атомы цезия, которые были ограничены движением в одном измерении.

В ходе опыта исследователи многократно меняли силу взаимодействия между атомами - от сильного отталкивания до мощного притяжения. При сверхнизких температурах частицы образовывали ферми-море. Циклическое воздействие перевело атомы в высоковозбужденное состояние с четкой структурой, которую ученые назвали фрактальной.

По словам ведущего автора работы И Цзэна, 'такой подход позволяет изучать квантовую материю за пределами классических представлений'.

Оказалось, что поведение системы не укладывается в рамки теории жидкости Томонаги - Латтинджера. В новом возбужденном состоянии был обнаружен скрытый упорядоченный режим, о чем сообщил Негерль. Исследователи также предположили, что в этой фазе могут возникать новые квазичастицы, которые, возможно, назовут суперфермионами. Эти результаты расширяют горизонты изучения квантовых материалов и могут существенно повлиять на развитие физики конденсированного состояния.

На снимке: сверххолодные атомы цезия, зафиксированные в скрытом упорядоченном состоянии после чередования отталкивающих и притягивающих взаимодействий (Фото: Университет Инсбрука).

Почему это открытие важно для будущего

Обнаружение новой критической фазы материи может дать ключ к пониманию квантовых систем и их поведения в экстремальных условиях. Работа подчеркивает потенциал новых материалов и квазичастиц, которые могут найти применение в будущих технологиях, например:

• квантовые компьютеры
• инновационные способы хранения информации

Результаты исследования могут также стимулировать новые эксперименты в этой области, открывая дополнительные возможности для фундаментальной физики.

Это открытие подчеркивает важность глубокого понимания квантовых систем, что также связано с недавними исследованиями, которые показали, что квантовая механика может существовать без использования мнимых чисел. Такие результаты открывают новые горизонты в изучении фундаментальных законов физики и могут изменить наше восприятие квантовых явлений.