.){kind=link}
Bilim adamları ilk kez laboratuvarda maddenin uzun zamandır tahmin edilen, ancak daha önce görülmemiş bir halini keşfettiler. Bilim adamları, ultra soğuk bir rubidyum atomu kafesine bir lazer ateşleyerek atomları, atomları karmaşık bir kuantum belirsizliği çorbasına zorladı. kuantum dönüş yoğunluğu (sıvı).
Uzun menzilli manyetik düzenin sıfır sıcaklıkta oluşmadığı nadir bir madde durumu olan kuantum spin yoğunluğunun varlığına dair hipotez 1973'te önerildi. Ancak bilim adamlarının laboratuvar koşullarında bir kuantum spin sıvısını ilk kez gözlemlemeleri ancak son zamanlarda gerçekleşti.
"Sıvı" kısım, manyetik malzeme içinde düşük sıcaklıklarda sürekli değişen ve salınan elektronlara aittir. Sıradan mıknatıslardan farklı olarak, bu durumda elektronlar kararlı değildir ve soğuduktan sonra katı cismin yapılandırılmış kafesine yerleşmezler. Şimdi bu durum kaydedildiğine göre, keşfin güçlü kuantum bilgisayarların gelişimini hızlandıracağı umulmaktadır.
Massachusetts'teki Harvard Üniversitesi'nden kuantum fizikçisi Mykhailo Lukin, "Bu, bu alanda çok özel bir an" diyor. "Gerçekten bu egzotik duruma dokunabilir ve hatta onu dürtebilirsiniz, özelliklerini anlamak için onu manipüle edebilirsiniz ... bu, insanların daha önce hiç gözlemleyemediği yeni bir madde halidir."
Geleneksel mıknatıslar, spini manyetizma yaratan yukarı veya aşağı aynı yönde yönlendirilmiş elektronlar içerir. Kuantum spin sıvılarında üçüncü bir elektron eklenir, bu nedenle iki zıt spin birbirini dengelerken, üçüncü elektronun dönüşü dengeyi bozar. Bu, tüm dönüşlerin aynı yönde sabitlenemediği "düzensiz" bir mıknatıs yaratır.
Ekip, kendi düzensiz kafes modellerini oluşturmak için 2017'de oluşturulmuş programlanabilir bir kuantum simülatörü kullandı. Simülatör, atomları kareler, üçgenler veya petekler gibi lazerlerle rastgele şekillerde tutmak için bir kuantum bilgisayar programı kullanır ve çeşitli kuantum etkileşimleri ve süreçleri tasarlamak için kullanılabilir. Simülatör, atomları tek tek düzenlemek için sıkıca odaklanmış lazer ışınları kullanır ve rubidyum atomlarını üçgen desenli bir kafeste düzenleyerek, araştırmacılar kuantum dolaşıklığın özelliklerine sahip, bir atomdaki değişikliklerin çakıştığı, kararsız bir mıknatıs oluşturmayı başardılar. ikinci bir dolaşmış atom ile.
Atomlar arasındaki bağlar, gerçekten de bir kuantum spin yoğunluğunun yaratıldığını gösterdi.
"Atomları istediğiniz kadar itebilirsiniz, lazerin frekansını değiştirebilirsiniz, doğanın parametrelerini, bu şeylerin daha önce çalışıldığı malzemede yapamayacağınız şekilde gerçekten değiştirebilirsiniz" diyor kuantum. Harvard Üniversitesi'nden fizikçi Subir Sachdev. "Burada her bir atoma bakabilir ve ne yaptığını görebilirsiniz."
Kuantum bilgisayarlar, kuantum bitleri veya kübitler üzerine kuruludur ve kuantum dönüş sıvılarının, dış gürültü ve parazitlerden daha iyi korunan topolojik kübitlerin geliştirilmesine yardımcı olacağı umulmaktadır.
Ayrıca okuyun: