Прорыв в квантовой физике: ученые обнаружили новые состояния материи

Фото: interestingengineering.com

Физики из Университета штата Джорджия, США, обнаружили новые состояния материи в двухмерной плоской системе. Ученые изучали такое сложное явление, как дробный квантовый эффект Холла (ДКЭХ), и сделали важное открытие. По словам авторов исследования, открытие предлагает новое понимание квантовых систем, пишет Interesting Engineering.

Физики обнаружили неожиданное поведение состояний ДКЭХ, когда применялся дополнительный ток. Новые состояния материи ученые наблюдали при температурах, которые близки к абсолютному нулю, то есть минус 273 градуса Цельсия. Также присутствовало чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в 100 тысяч раз сильнее, чем у Земли.

В мире ДКЭХ частицы могут иметь дробные заряды и действовать удивительными способами, которые бросают вызов классической физике. По словам ученых, изучение дробного квантового эффекта Холла является основным направлением современной физики конденсированного состояния. Дело в том, что частицы в двухмерной плоской системе могут иметь множество "личностей".

Исследования в этой области лежат в основе технологий, которые люди используют каждый день. Речь идет о смартфонах, компьютерах и солнечных панелях.

Физики использовали полупроводниковые компоненты, изготовленные из арсенида галлия и арсенида галлия и алюминия, чтобы создать двухмерную систему, которая способствует беспрепятственному движению электронов. При добавлении дополнительного тока, физики наблюдали удивительное расщепление и последующее пересечение состояний ДКЭХ. Это явление никогда еще не видели.

По словам ученых, они впервые наблюдали возбужденные состояния дробного квантового состояния Холла, индуцированных постоянным током. Это открытие говорит о существовании совершенно новых состояний материи.

Результаты исследования не только бросают вызов существующим теориям, но и предполагают гибридное происхождение наблюдаемого неравновесного дробного квантового эффекта Холла в возбужденном состоянии. Это открытие может иметь большое значение для квантовых вычислений и материаловедения.

Физики намерены продолжить исследование этих явлений в более экстремальных условиях и использовать новые методы. Ученые уверены, что эта работа может раскрыть более сложные аспекты квантовых систем и внести значительный вклад в технологический прогресс.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform