已经发现了一种奇异的新物质状态 - 通常，通常不可分割的电子似乎会破裂。
这新物质状态田纳西州Oak Ridge国家实验室的物理学家Arnab Banerjee说，当奇特材料中的电子旋转以特定方式相互作用时，它已经被预测但从未在现实生活中发现过，从而形成了一种“量子舞”。
这些发现可以为更好的道路铺平道路量子计算机，班纳吉说。 [古怪物理：自然界中最酷的小颗粒这是给出的
旋转舞
虽然大多数人只遇到三个普通的物质状态在日常生活中 - 坚硬的，，，，液体和气体- 在特殊条件下，可能会出现更多异国情调的状态。
例如，大约40年前，物理学家提出了一种称为量子自旋液体的物质状态，其中电子相互作用以产生奇异的效果。电子具有称为旋转的固有特性，这意味着它们的作用像是在一个方向或另一个方向方向的微小磁铁。如果所有这些小磁体都朝一个方向排列，则将材料称为铁磁。带有交替旋转的材料是抗铁磁的，一种不相互作用的旋转的材料是顺磁性的。
随着大多数材料冷却，这些青少年棒磁铁往往会对齐。但是，在量子旋转的液体中，微小的棒磁铁互相“交谈”，因此它们会影响其他人的旋转方式，但无论材料有多冷，仍然会陷入混乱。
量子自旋液体似乎是一种固体，这意味着它可能是可以握在手中的字面意思。但是，如果您要放大并仅查看外环的材料的电子原子Banerjee说，材料中的电子具有液体的无序相互作用的特征。
Banerjee告诉Live Science：“他们仍然相互互动；它们形成波浪并形成涟漪。但是它们并没有被团结在一起。”
例如，大约十年前，物理学家Alexei Kitaev预测，一种特殊形式的量子自旋液体可以使电子看起来好像是电子分解的Majorana fermions，可以用作自己的反颗粒的长期预测的颗粒。如果存在这个新问题状态，它将产生一些真正的怪异影响，因为质子和中子由称为夸克的较小颗粒组成，电子被认为是基本的颗粒，具有不可分割的自旋和电荷。 [关于夸克的7个奇怪事实这是给出的
尽管在这种情况下的电子实际上不会分解成很小的部分，但它们的旋转相互作用看起来好像是分散的，这就是为什么在这种状态下的主要植物被称为“准颗粒”的原因。
特殊材料
Banerjee和他的同事们着手证明Kitaev的预测发生在现实世界中。因此，他们看了看一种由片状含α氯化物的片状材料制成的粉末。将α氯化α的原子以蜂窝状图的二维片对齐。团队使用了钌Banerjee说，因为该元素的外壳中只有一个电子，这意味着该材料更容易容易产生电子之间必要相互作用的量子波动的类型。
然后，团队用中子轰炸了材料，这激发了其电子的旋转，从而在量子水平上产生了一种“飞溅”。接下来，他们观察到中子从材料中弹起的模式。
基于散落的中子的模式，团队推断出材料确实导致电子成对形成了Majorana fermions。
Banerjee说，在材料中，“一群电子舞蹈。” “正是这支电子团队给出了这种看法，'啊！现在，您将电子分离为较小的粒子。'”
这些奇异的波纹看起来与普通量子自旋液体中的预期有很大不同。更重要的是，涟漪具有Majorana fermion形成的特征特征，即使在暴露于温度较小的情况下也存在。
Banerjee说：“要真正地看到它们在材料中，您可以握住您的手的大块材料，这是非常特别的。”
量子计算材料
科学家称为Kitaev量子自旋液体的新材料最终可能为更健壮的量子计算，班纳吉说。
在量子计算中，而不是在“ 0”和“ 1”的经典位中编码材料的原子或颗粒的经典位置，而是存在于所有可能状态之间的所有可能状态的叠加中，这意味着每个量子位或量子都可以同时处理许多位，并且信息的量子纠缠允许计算的量子符号可以立即进行计算。
但是，传统上用来生产量子位的材料是挑剔和昂贵的，需要费力的“保姆”，以确保绝对没有运动或热波动，并且材料中没有不完美。
他说，相比之下，如果研究人员可以创建由基塔夫自旋液体制成的QUBIT，那么这些量子位在较高的温度下将是稳健的，并且将独立于材料特性中的缺陷。
跟随Tia Ghose叽叽喳喳和Google+。跟随现场科学@livescience，，，，Facebook和Google+。原始文章现场科学。
