Podobný materiál nemal existovať. Vedci potvrdili prelomový kvantový jav, môže prepísať zákony fyziky
Vedci opäť dokazujú, že nemenné pravidlá fyziky môžu mať svoje výnimky. Medzinárodný tím výskumníkov čerstvo potvrdil existenciu nového kvantového stavu hmoty, ktorý bol doteraz považovaný za nemožný. Nový objav popiera doterajšie poznatky o kvantovom svete a v prípade potvrdenia v ďalších výskumoch môže ovplyvniť budúcnosť technológií, informuje Rice Universtity.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom oknePotvrdili osemročnú teóriu
Tím vedcov z TU Wien a Rice University ešte v roku 2017 prišiel s teóriou, že silné interakcie medzi elektrónmi môžu vytvoriť topologické elektronické stavy aj v prostredí, kde by podľa dovtedajších modelov nemali existovať. Išlo o odvážnu myšlienku, ktorá v tom čase nemala žiadny experimentálny dôkaz. Výskumníci však teraz teóriu potvrdili aj v praxi.
Tím sa zameral na intermetalické zlúčeniny céru, ruténia a cínu (CeRu₄Sn₆), ktoré sú známe tým, že sa pri extrémne nízkych teplotách správajú neštandardne a nachádzajú sa blízko tzv. kvantového kritického bodu.
Ide o bod, kde sa hmota nachádza na hranici medzi dvoma fázami a jej správanie už neriadia klasické pravidlá, ale kvantové fluktuácie. Elektróny v tomto režime prestávajú fungovať ako jednotlivé častice a správajú sa skôr ako kolektívne vlny.
Vedci stav prirovnávajú k vode, ktorá sa nachádza presne na hranici medzi ľadom a tekutinou. V takom okamihu je extrémne citlivá na akúkoľvek zmenu. Stačí nepatrné kolísanie teploty a okamžite sa mení jej štruktúra. Pri kvantovej kritickosti sa deje niečo podobné, len namiesto molekúl vody ide o elektróny, ktoré neustále prebiehajú medzi rôznymi kvantovými fázami.

Podľa doterajších teórií by v podobnom prostredí nemali objavovať žiadne usporiadané elektronické stavy, nový výskum však doterajšie chápanie popiera. Merania elektrickej vodivosti, magnetických vlastností a Hallovho efektu podľa výskumu odhalili jasné znaky novej kvantovej fázy, ktorá sa mení v závislosti od magnetického poľa a tlaku.
Elektróny v materiáli sa správajú ako extrémne „ťažké“ kvázičastice, čo je typický dôsledok silných interakcií, no zároveň si zachovávajú topologické vlastnosti, hoci silné interakcie topologické stavy narúšajú. Práve spojenie dvoch zdanlivo nezlučiteľných javov robí objav taký výnimočný.
„Spojením týchto dvoch oblastí sme vstúpili na neprebádané územie. Prekvapilo nás, že samotná kvantová kritickosť dokáže generovať topologické vlastnosti, a to dokonca v prostredí so silnými interakciami,“ hovorí spoluautor štúdie Lei Chen.
Vedci upozorňujú, že nový stav sa teraz musí potvrdiť aj v nových materiáloch, potenciál využitia v praxi je však podľa nich obrovský a môže zmeniť spôsob, akým sa dnes navrhujú kvantové zariadenia. Súčasné kvantové počítače totiž potrebujú extrémne chladenie a často až na teploty blízke absolútnej nule, keďže aj minimálne tepelné rušenie dokáže narušiť ich kvantové stavy.
Nový typ topologických elektronických stavov je však prirodzene stabilnejší, čo znamená, že by mohol fungovať pri menej extrémnych podmienkach a znížiť nároky na chladenie aj energetickú spotrebu. Zároveň by umožnil konštrukciu citlivejších senzorov a odolnejších kvantových bitov, ktoré by si udržali presnosť aj v prostredí, kde dnešné systémy zlyhávajú.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Čína chystá energetický prevrat. Fúzny reaktor novej generácie začne fungovať prekvapivo skoro

Vesmírny megaprojekt podporili kľúčoví spojenci Slovenska, odolá vesmírnym hrozbám

Slováci môžu z domu hľadať čierne diery. Nemusíš byť vedec a stačí ti pár minút času

Zhasla ďalšia nádej na nájdenie mimozemského života. Potenciálne planéty uviazli v ére slizu

Mieri priamo na nás. V našej galaxii objavili desivý lúč z čiernej diery
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nové pravidlá pre majiteľov studní: Za bežný zvyk pri odbere vody ti hrozí pokuta 165 eur. Novela sprísni povinnosti

Rádiový signál z planéty vzdialenej 63 svetelných rokov: Vedci zachytili fenomén, ktorý mení výskum vo vesmíre

Tržby jej vyleteli na 5,7 milióna eur, teraz je v konkurze. Slovenská potravinárska firma dlhuje štátu vyše milióna

Invázny americký hríb má byť už na Slovensku. Hubár ho našiel pri Prešove, mykológ varuje

Známu značku založil pred 38 rokmi v garáži. Časť firmy predal za 128 miliónov eur, tričko tu stojí 140 eur
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Volkswagen spustil predaj elektrického SUV za necelých 17-tisíc eur. Dojazd má až 660 km
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Nemci menia elektromobil na domácu elektráreň. Slovák pritom vozí v aute energiu na niekoľko dní
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
-
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Slováci budú už čoskoro počuť silné hučanie. Najväčší jadrový kolos Slovenska ožíva
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Volkswagen spustil predaj elektrického SUV za necelých 17-tisíc eur. Dojazd má až 660 km
-
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Majú zásoby 100 miliárd m³. Slovensko môže získať nový veľký zdroj plynu, spustia ho už čoskoro
- Má 1 113 koní a dojazd 1 770 km. Obor od známej značky mieri do predaja za nízku cenu
- V kinách pohorel, online je obrovský hitom. Akčný veľkofilm ovládol celosvetovú sledovanosť
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nové pravidlá pre majiteľov studní: Za bežný zvyk pri odbere vody ti hrozí pokuta 165 eur. Novela sprísni povinnosti

Rádiový signál z planéty vzdialenej 63 svetelných rokov: Vedci zachytili fenomén, ktorý mení výskum vo vesmíre

Tržby jej vyleteli na 5,7 milióna eur, teraz je v konkurze. Slovenská potravinárska firma dlhuje štátu vyše milióna

Invázny americký hríb má byť už na Slovensku. Hubár ho našiel pri Prešove, mykológ varuje

