一組量子物理學家在二維材料中發現了一種新的物質狀態。他們稱其為“量子自旋液體”,該狀態大約在40年前被預測,但仍未觀察到。
今天,研究人員終於有了直接的證據。研究人員認為,發現可以幫助提高量子計算能力。
這種新的物質狀態被折斷的電子或稱為“ Majorana Fermions”或“ Fermions”的碎片分類。劍橋大學的量子物理學家在研究類似於石墨烯的二維材料內的顆粒行為時發現了這些電子碎片。
研究人員對新發現的觀察結果與過去研究中的量子自旋液體理論模型上的觀察結果相匹配。這種新的物質為磁性材料中發現的不規則性提供了解釋。
磁性材料中的電子像小棒磁鐵一樣起作用。它們朝向磁性北部,並在材料冷卻時指向相同的方向,從而產生獨特而尖銳的線條。在具有新物質狀態的材料中,研究人員想知道電子顆粒的外觀。
在帶有量子自旋液體的磁性材料中,這些電子不對齊。相反,由於量子振盪,它們形成了可以描述為“糾纏湯”的東西。它們不是獨特而尖銳的線條,而是產生寬闊的團塊。
神秘的量子自旋液體被認為隱藏在特定的磁性材料中。它們在自然界沒有被觀察到,但是最近的發現提供了其存在的第一個真實證據。
“這是我們理解量子問題的重要一步。擁有我們從未見過的另一種新量子狀態很有趣 - 它為我們提供了嘗試嘗試新事物的新可能性,”說劍橋的卡文迪許實驗室物理學家德米特里·科夫里津(Dmitry Kovrizhin)。
2014年,也來自劍橋的卡文迪許實驗室的研究員約翰內斯·諾爾爾(Johannes Knolle)為電子分數簽名創建了一個理論模型。這項新的研究直接證明了2014年的刀具模型。
“這是已知物質量子狀態的簡短列表的新補充,”額外塊莖。
研究是出版在自然材料日記在4月4日。