量子世界に隠された新しい物質状態の発見: ScienceAlert

あなたは、固体、液体、気体など、私たちが毎日接する物質の状態をよく知っています。 しかし、よりエキゾチックで極端な条件で新しい状態が現れることがあり、アメリカと中国の科学者たちがたった一つを発見しました。

彼らはそれをキラルボス – 液体状態と呼び、私たちが見つけたすべての新しい粒子配列と同様に、私たちの周りの宇宙の構造とメカニズム、特に超小型の両方についてもっと知ることができます。 スケール。

物質の状態は、粒子が相互に相互作用し、構造および様々な挙動様式を生成する方法を説明する。 原子を所定の位置に固定すると固体になります。 彼らが流れるようにすると、液体またはガスがあります。 強制充電されたパートナーシップを分離すると、プラズマがあります。

量子環境は、粒子が相互作用する可能性があるはるかに見知らぬ方法を提供し、可能性とエネルギーの観点から最もよく説明されている独自の動作を可能にします。

研究者たちは次のことで新しい状態を発見しました。 イライラした量子システム。 簡単に言えば、粒子が一般的に相互作用するのを防ぐための組み込みの制約があるシステムです（したがってイライラ）。

これらの制約とそれによる挫折は科学者に興味深い結果をもたらす可能性があります。 ここでは、研究者は、電子に焦点を当て、何が起こっているかを説明するために、パーティーゲームのたとえ話を使用しました。

「それは電子を妨げるように設計されたミュージカルチェアゲームのようなものです」 言う Massachusetts Amherst大学の理論凝集物質物理学者Tigran Sedrakyan。

「各電子が行く椅子を1つ持っている代わりに、彼らは今混じり、彼らが座った場所で多くの可能性を持つべきです」。

研究者が一緒に作ったシステムは、2つの層を持つ半導体デバイスでした。 電子が豊富な上層と、電子が自然に移動できる多くの正孔がある下層です。 ツイスト？ すべての電子のための十分な穴がありません。

この種のシステムは観察するのが困難ですが、研究チームは電子がどのように動くかを測定するために超強力磁場を使用して新しいキラルボス – 液体状態の最初の証拠を明らかにしました。

「半導体二重層の端では、電子と正孔は同じ速度で動きます。」 言う 中国南京大学の物理学者Lingjie Du。

「これは、電子と正孔のチャネルがより高い場で徐々に分離するにつれて、外部磁場によってさらに変調することができるらせん状の伝送につながります。」

この新しい状態はやや興味深い特性を明らかにしました。 たとえば、前者は絶対零度で予測可能なパターンと固定されたスピン方向に固定され、他の粒子や磁界によって妨げられることはありません。 その安定性は量子レベルのデジタル記憶システムに適用できる。

さらに、１つの電子に影響を及ぼす外部粒子は、比較的長距離の量子絡み合いのおかげで、システム内の全ての電子に影響を及ぼし得る。 ビリヤードボールの束にビリヤードボールを打ち込むと、それに反応して同じ方向に移動するすべてのボールが出てくるのと同じです。 役に立つかもしれないもう一つの発見です。

これらすべてには非常に高いレベルの物理学が含まれていますが、このようなそれぞれの発見（一般的な粒子相互作用の境界外で発生するこれらの特異点および極端な場合）は、私たちが世界を完全に理解するのに近づくようにします。

「あなたはこの辺で物質の量子状態を発見し、日常生活で出会う3つの古典的な状態よりはるかに粗い」 言う Sedrakyan。

本研究は 自然。