一组量子物理学家在二维材料中发现了一种新的物质状态。他们称其为“量子自旋液体”,该状态大约在40年前被预测,但仍未观察到。
今天,研究人员终于有了直接的证据。研究人员认为,发现可以帮助提高量子计算能力。
这种新的物质状态被折断的电子或称为“ Majorana Fermions”或“ Fermions”的碎片分类。剑桥大学的量子物理学家在研究类似于石墨烯的二维材料内的颗粒行为时发现了这些电子碎片。
研究人员对新发现的观察结果与过去研究中的量子自旋液体理论模型上的观察结果相匹配。这种新的物质为磁性材料中发现的不规则性提供了解释。
磁性材料中的电子像小棒磁铁一样起作用。它们朝向磁性北部,并在材料冷却时指向相同的方向,从而产生独特而尖锐的线条。在具有新物质状态的材料中,研究人员想知道电子颗粒的外观。
在带有量子自旋液体的磁性材料中,这些电子不对齐。相反,由于量子振荡,它们形成了可以描述为“纠缠汤”的东西。它们不是独特而尖锐的线条,而是产生宽阔的团块。
神秘的量子自旋液体被认为隐藏在特定的磁性材料中。它们在自然界没有被观察到,但是最近的发现提供了其存在的第一个真实证据。
“这是我们理解量子问题的重要一步。拥有我们从未见过的另一种新量子状态很有趣 - 它为我们提供了尝试尝试新事物的新可能性,”说剑桥的卡文迪许实验室物理学家德米特里·科夫里津(Dmitry Kovrizhin)。
2014年,也来自剑桥的卡文迪许实验室的研究员约翰内斯·诺尔尔(Johannes Knolle)为电子分数签名创建了一个理论模型。这项新的研究直接证明了2014年的刀具模型。
“这是已知物质量子状态的简短列表的新补充,”额外块茎。
研究是出版在自然材料日记在4月4日。