Po raz pierwszy w laboratorium udało się stworzyć dziwny obiekt kwantowy

Mechanika kwantowa – zachowanie wszechświata w najmniejszych skalach – nadal nas zaskakuje, ponieważ naukowcom udało się teraz z powodzeniem stworzyć obiekt kwantowy zwany ścianą domenową w warunkach laboratoryjnych.

Po raz pierwszy ściany te można teraz tworzyć w laboratorium na żądanie, co ma miejsce, gdy atomy są przechowywane w ekstremalnie niskich temperaturach – scenariusz znany jako Skraplacz Bosego-Einsteina Zbieraj się w obszarach pod pewnymi warunkami. Ściany są punktami styku tych obszarów.

Naukowcy, którzy stworzyli te ściany domen, twierdzą, że mogą rzucić nowe światło na wiele różnych obszarów mechaniki kwantowej, w tym elektronikę kwantową, pamięć kwantową i zachowanie egzotycznych cząstek kwantowych.

„To trochę jak wydma na pustyni – składa się z piasku, ale wydma zachowuje się jak obiekt, który zachowuje się inaczej niż pojedyncze ziarenka piasku” Fizyk Kai Xuanyao mówi: z Uniwersytetu w Chicago.

on tam był poprzednie wyszukiwanie W ścianach domen nigdy nie zostały jeszcze stworzone w laboratorium, co daje naukowcom możliwość ich analizy na nowe sposoby. Okazuje się, że funkcjonują one jako niezależne obiekty kwantowe, ale niekoniecznie tak, jak oczekują naukowcy.

To nieoczekiwane zachowanie oznacza, że ​​ściany domeny są połączone z klasą obiektów o nazwie pojawiające się zjawiskagdzie cząstki, które łączą się ze sobą, wydają się podlegać innym zestawom praw fizyki niż cząstki, które działają samodzielnie.

Jedną z niezwykłych obserwacji dokonanych przez zespół jest sposób, w jaki ściany domeny oddziałują z polami elektrycznymi, co wymaga dalszych badań, aby rozplątać splątanie. Obecnie możliwość produkcji i obróbki tych ścian jest ważnym krokiem naprzód.

„Mamy duże doświadczenie w kontrolowaniu atomów” Fizyk Cheng Chen mówi: z Uniwersytetu w Chicago. „Wiemy, że jeśli przesuniesz atomy w prawo, przesuną się w prawo. Ale tutaj, jeśli przesuniesz ścianę domeny w prawo, przesunie się ona w lewo”.

Jednym z powodów, dla których to odkrycie jest tak ważne, jest to, że może nauczyć nas więcej o tym, jak zachowywały się atomy we wczesnym wszechświecie: cząstki, które zostały zbite razem, ostatecznie rozszerzyły się, tworząc gwiazdy i planety, a naukowcy chcieliby to wiedzieć. Dokładnie tak, jak to się stało.

Odkrycie tej ściany pola jest objęte tzw. teorią dynamicznego skalowania – metodą testowania i obliczania Dynamika zjawisk kwantowych w laboratorium. Odkrycia te mogą wyjaśnić, w jaki sposób działają pojawiające się zjawiska we wszystkim, od materii po wczesny wszechświat.

Naukowcy nie tylko spoglądają wstecz, ale także patrzą w przyszłość. Gdy zrozumiemy więcej na temat kontrolowania ścian domen, może to otworzyć możliwości dla nowych technologii kwantowych.

„Mogą istnieć zastosowania tego zjawiska w zakresie tworzenia programowalnych materiałów kwantowych lub procesorów informacji kwantowej” chen. mówi.

„Może być wykorzystany do stworzenia wydajniejszego sposobu przechowywania informacji kwantowych lub włączenia nowych funkcji w materiałach. Ale zanim się dowiemy, pierwszym krokiem jest zrozumienie, jak to kontrolować”.

Wyszukiwanie zostało opublikowane w charakter temperamentu.