Вважалося, що це не може бути здійснено: фізики вперше спостерігали за незвичайним станом матерії.

Приблизно 50 років тому фізики передбачили, що певні групи квантових частинок можуть переходити в скоординований колективний стан без будь-якого зовнішнього впливу. Але цей квантовий стан матерії вважався неможливим у реальному світі. Тепер же фізики вперше безпосередньо спостерігали цей квантовий стан, відомий як надвипромінювальний фазовий перехід.

Дослідження було надруковано в журналі Science Advances, повідомляє Earth.

Як уже писав Фокус, інша група вчених дійшла висновку, що дивні квантові процеси змінять закони фізики і Всесвіт зникне. Автори цього дослідження довели, що один з екзотичних квантових станів матерії існує не тільки в теорії.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Надвипромінювальний фазовий перехід (SRPT) -- це явище, яке відбувається, коли група атомів, кожен з яких поводиться як крихітний диполь, сильно взаємодіє із загальним електромагнітним полем, як правило, всередині порожнини або резонатора.

У нормальних умовах атоми випромінюють світло незалежно один від одного, але в цьому випадку вони починають випромінювати світло колективно, створюючи потужний спалах світла.

Відмінною рисою SRPT є те, що ця колективна поведінка показує окрему фазу системи, багато в чому схожу на перехід з рідкого стану в твердий.

Коли взаємодія між атомами та електромагнітним полем стає настільки сильною, що перевищує певний критичний рівень, система переходить у фазу надвипромінювання. У цій фазі поле виявляє ненульове значення, навіть якщо відсутні зовнішні впливи.

Фізики виявили докази існування екзотичного квантового стану матерії, який, як вважали, не можна побачити в реальному світі, у кристалі, що містить ербій, залізо і кисень.

Кристал був охолоджений до температури -271 градус Цельсія, що майже дорівнює абсолютному нулю, і піддався дії магнітного поля, яке у 100 000 разів перевищує магнітне поле нашої планети.

Для виявлення унікальної квантової фази вчені з'єднали дві різні магнітні підсистеми: коливання спінів залізних іонів і іонів ербію, що знаходяться в середині кристала. Спін, у цьому контексті, визначає магнітну орієнтацію частинок, таких як електрони.

На думку фізиків, їхнє нещодавнє відкриття має потенціал кардинально змінити процес розробки квантових датчиків та інноваційних обчислювальних технологій, що може суттєво поліпшити їх точність, чутливість і ефективність.

Вчені також стверджують, що це нове відкриття відкриває унікальні можливості для розробки та контролю фаз матерії, спираючись на концепції квантової електродинаміки порожнин.

Кристал, досліджуваний вченими, входить до групи магнітних матеріалів, тому в таких кристалах може бути безліч інших прикладів захоплюючої квантової поведінки, що прихована в їх структурі, стверджують фізики.

Це відкриття демонструє, що концепції, які раніше існували лише в теоретичній площині, можуть перетворитися на реальність при відповідних умовах в лабораторії.

Крім того, Фокус повідомляв, що дослідники виявили справжню мету створення загадкового Антикітерського механізму, якому вже понад 2000 років. На думку вчених, цей пристрій не призначався для астрономічних вимірювань.