使用超冷原子，物理學家首次觀察到一種怪異的現象，稱為量子磁力，該現象描述了單個原子的行為，因為它們的作用為微小的磁鐵。
量子磁性與古典磁性，當您將磁鐵粘貼到冰箱上時，您會看到的那種，因為單個原子具有稱為旋轉的質量，該質量已被定量或離散狀態（通常稱為上下）。但是，很難看到單個原子的行為，因為它需要冷卻原子以使其溫度極冷，並找到一種“捕獲”它們的方法。
在5月24日的《科學》雜誌上詳細介紹的新發現也為更好地理解身體現象的大門打開了大門，例如超導，這似乎與某些材料的集體量子特性有關。 [扭曲的物理：7個令人振奮的發現這是給出的
旋轉科學
蘇黎世瑞士聯邦技術研究院（ETH）的研究團隊專注於原子的旋轉，因為這是使磁鐵磁性的原因 - 磁鐵磁鐵中原子的所有旋轉都以相同的方式指向。
為了清楚地了解原子的旋轉行為，研究人員必須冷鉀原子至接近絕對零。這樣，隨機的熱“噪聲”（基本上是背景輻射和熱量）不會通過徘徊在周圍的鉀原子來破壞視圖。
然後，科學家創建了一個“光學晶格”，這是一組激光束。梁彼此干擾，並產生高勢能和低勢能的區域。無電荷的中性原子會傾向於坐在晶格的“井”中，這是低能量的區域。
一旦建造晶格，原子有時會隨機地通過井的側面“隧道”，因為粒子的量子性質允許他們同時在多個地方或具有不同量的能量。 [量子物理：自然界最酷的小顆粒這是給出的
決定原子位於光學晶格中的另一個因素是它們的向上或向下旋轉。如果它們的旋轉相同，則兩個原子不能處於同一孔。這意味著原子將傾向於與其他旋轉相反的人一起進入井中。一段時間後，一系列原子應自發地組織自身，並以非隨機模式進行旋轉。這種行為與宏觀世界中的材料不同，宏觀世界的方向可以具有廣泛的中間值。這種行為也是為什麼大多數事物不是磁鐵的原因 - 原子中電子的旋轉是隨機定向並相互取消的。
這正是研究人員發現的。這原子旋轉至少在規模上進行了組織。
“問題是，這些一維鏈的磁性特性是什麼？” ETH的物理學教授Tilman Esslinger說，實驗室進行了實驗。 “我有這些特性的材料嗎？這些特性如何有用？”
量子磁性
該實驗開闢了增加晶格中原子數量的可能性，甚至創建了原子的二維，網格樣排列，也可能是三角形的晶格。
專家之間的一場辯論是，在較大規模上，原子的自發排序是否會以相同的方式進行。例如，隨機模式意味著在鐵原子的一塊中，一個可能在任何方向上向上或向下旋轉原子的可能性一樣。旋轉狀態在所謂的“自旋液體”中 - 雜亂無章的狀態。但可能是原子自發地以更大的尺度排列。
紐約州立大學布法羅州立大學的凝結物質理論教授鐘說：“他們已經奠定了各種理論問題。” “他們並沒有真正建立遠程秩序，而是想確定自己已經觀察到了當地的磁順序。”
科學家發現的順序是否擴展到較大的尺度是一個重要的問題，因為磁性本身是由原子旋轉的。通常這些旋轉是隨機對準的。但是在非常低的溫度和小尺度下，這種變化，這種量子磁體的行為也有所不同。
漢指出，這種晶格，尤其是潛在的井連接到另外三個或四個或四個的配置，這是特別有趣的。 Esslinger的實驗室表明，原子傾向於跳到旋轉相反的潛在井中。但是，如果排列井，以便原子可以跳到另外兩個原子，那麼它不能“選擇”哪個可以去，因為兩個原子之一始終處於相同的旋轉狀態。
埃斯林格說，他的實驗室想嘗試建立二維晶格，並探索這個問題。 “如果我改變幾何形狀，磁性會發生什麼？不再清楚旋轉是否應該向上還是向下。”
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