Вчені відкрили новий квантовий стан матерії
Source:
Фізики кафедри квантової інформації і матерії Каліфорнійського технологічного інституту виявили новий стан матерії – тривимірні рідкі квантові кристали. Відкриття обіцяє прогрес у розробці технологій надшвидких квантово-комп'ютерних обчислень і, на думку вчених, є лише вершиною айсберга».
Частинки звичайних рідких квантових кристалів мають фазою вільного руху (так як це все ж рідина), але при цьому мають деякі характеристики, властиві твердим речовинам. Рідкі кристали можна створити штучним шляхом (їх легко зустріти в нашому побуті, наприклад, у всіх дисплеях електронних пристроїв) або знайти в природі, де вони формують біологічні клітинні мембрани.
Рідкі квантові кристали були вперше виявлені в 1999 році. Їх частки в основному ведуть себе як частинки звичайних рідких кристалів, однак їх електрони, як правило, орієнтовані вздовж певних осей. Електрони рідких тривимірних квантових кристалів, в свою чергу, можуть володіти різними магнітними властивостями в залежності від напрямку їх руху вздовж заданої осі. З практичної точки зору це означає, що електрифікація матеріалу на їх основі дозволять перетворити його в магніт або змінити силу чи направлення її магнетизму.
Завдяки такій особливості, на думку дослідників, тривимірні рідкі квантові кристали можуть знайти своє застосування при розробці і виробництві більш ефективних комп'ютерних чіпів. Відкриття рідких тривимірних квантових кристалів також скоротить шлях до початку виробництва повноцінних квантових комп'ютерів, здатних набагато швидше розшифровувати код і набагато швидше виконувати обчислювальні операції завдяки квантової природи частинок.
Створення квантового комп'ютера є надзвичайно трудомісткою завданням огляду специфіки самої квантових ефектів, які дуже непостійні. Квантові стани можна легко змінити або навіть зруйнувати за допомогою простого взаємодії з навколишнім їх середовищем. Цю проблему можна вирішити з допомогою методу, що вимагає використання спеціальних матеріалів – топологічних надпровідників. І саме тут на головну роль можуть претендувати тривимірні рідкі квантові кристали.
«Тим же чином, як у свій час двовимірні квантові кристали рідкі розглядалися як провісників появи високотемпературних надпровідників, тривимірні рідкі квантові кристали розглядаються провісниками появи топологічних надпровідників, які ми всі так чекаємо», — коментує доцент фізики Калтеха і один і учасників дослідження Девід Се.
«Замість того, щоб покладатися на інтуїцію при розробці топологічних надпровідників, у нас тепер є раціональна основа у вигляді тривимірних рідких квантових кристалів», — додає Джон Хартер, провідний автор дослідження і автор прес-релізу, опублікованого в науковому журналі Science.
«Топологічні надпровідники – наша наступна мета на порядку денному», — підсумовує Хартер.
Більше:
Чи можна захиститися від ВІЛ на генному рівні
лютує Чума XX століття і в XXI столітті. СНІД вже давно визнається багатьма справжньою проблемою людства, яку треба якось вирішувати. Люди будують теорії, звідки він узявся і чому треба чи не треба переживати за його приводу, але одне ясно точно. З н...
Що не так з тестами на коронавірус?
Сьогодні багато демонізують Гейтса, звинувачуючи його в навмисному чипировании населення (от тільки як?) і заодно всіх смертних гріхах. Розповідаємо, чому американський мільярдер насправді молодець і зовсім не рептилоид Яким би тривожним це не здавал...
15 кращих цитат Альберта Ейнштейна про науку і життя
Альберт Ейнштейн був синонімом слова «Геній». Саме так, з великої літери. Не дарма кажуть, що талановита людина талановита у всьому. Геніальність теж можна назвати талантом, так як це унікальна особливість людини бути розумним, розважливим ...
Новини
Нейробіологи наблизилися до розгадки таємниці сну
Подібно островів, стирчить з гладкої поверхні океану, сновидіння пронизують наш сон незв'язними епізодами свідомості. Звідки з'являються ці обривки думок в сплячому мозку — це питання давно турбує вчених і філософів. Десятки років...
10 найвидатніших наукових відкриттів і досягнень останнього десятиліття
За останні 10 років у світі науки відбулося чимало дивовижних відкриттів і досягнень. Напевно багато з вас, хто читає наш сайт, чули про більшість з представлених у сьогоднішньому списку пунктах. Однак їх значимість настільки висо...
Давно вимерлі види ставлять у чергу на воскресіння
Повернення вимерлих видів до життя більше не є науковою фантастикою, навіть якщо технології не зовсім готові до цього. Здебільшого галас на цю тему була піднята відновленням постійних спроб повернення на землю шерстистих мамонтів....
Вчені із США створили самоутолщающуюся тканина
Схоже, в майбутньому нам не доведеться гадати, як же одягнутися по погоді, щоб протягом дня нам не було занадто холодно або надто жарко. Погодьтеся, дуже зручно: куртка сама змінює свої властивості залежно від температури повітря....
Як це працює? | Атомна електростанція
У сьогоднішньому випуску науково-пізнавальної програми «Як це працює?» ми поговоримо про атомній електростанції: поділі ядер, паливних стрижнях, роботі реактора і в чому іншому. Приємного перегляду! ...
Теорія емерджентності: що таке реальність?
Теорія емерджентності (виникнення) — це нова фізична модель, в даний час розробляється лос-анджелеської групою вчених. Завдання теорії — тісно, але просто — сплести разом квантову механіку, загальну і спеціальну теорію відносності...
Як математик допоміг біологам зробити важливе відкриття
Незважаючи на те, що математику часто називають фундаментальною наукою, вона так само часто не отримує достатньої поваги, коли представляють наукові відкриття. Але внесок математики і статистики вкрай важливий і перетворив цілі об...
Чим точніше годинник, тим більше стає розмитим час
Час — дивна штука. Ми звикли вважати годинник, але у Всесвіті немає якихось головних ходиков і циферблату, а значить ми можемо відчувати час по-різному, в залежності від того, як ми рухаємося або як на нас впливає гравітація. Фізи...
Людство на крок наблизилася до створення синтетичних дріжджів
Вчені ще на один, але досить помітний крок наблизилися до створення в лабораторних умовах дріжджів. Їм вдалося сформувати ще п'ять хромосом дріжджів. Дріжджі необхідні людству в тому числі і для виробництва хліба і хлібобулочних в...
Уточнення швидкості розширення Всесвіту може призвести до нової фізики
Це було на початку 1990-х років. Обсерваторія Карнегі в Пасадені, штат Каліфорнія, спорожніла на різдвяні канікули. Венді Фрідман, одна в бібліотеці, працювала над величезною і тернистою проблемою: швидкість розширення Всесвіту. К...
Росэлектроника створила систему освітлення на лазерах
Інженери холдингу «Росэлектроника» створили новітню систему освітлення, яка заснована на використанні лазерного випромінювання. Ці освітлювальні прилади здатні працювати в агресивних середовищах начебто атомних станцій і навіть пі...
Селекціонер із США вивів пітона з малюнком смайликів-емодзі на тілі
Як відомо, зміни в живій природі виникають постійно: мутації призводять до появи нових порід і навіть видів, а під впливом умов зовнішнього середовища живі організми можуть набувати нові властивості. Але іноді серед з'явилися особ...
Код операційної системи записали в молекулу ДНК
У зв'язку з розвитком технологій і зростанням обсягу переданих даних, фахівці шукають все нові способи зберігання інформації. І нещодавно група вчених з Колумбійського університету Нью-Йоркського Центру Геному продемонстрували нов...
Створена губка, здатна очистити океан від нафти і нафтопродуктів
і продукти її переробки на сьогоднішній день є основними океанів нашої планети. Практично всі серйозні випадки забруднення світового океану пов'язані саме з нафтою. Навіть якщо відкинути серйозні аварії танкерів і нафтових платфо...
Як були виявлені найдавніші скам'янілості в світі
3770 мільйонів років тому Земля була зовсім іншою. Рослин і тварин не було. Небо не було блакитним. Поверхня нагадувала голу кам'янисту пустку. І все ж саме в цей час, як ми думаємо, з'явилася перша життя. Глибоко в океані, біля г...
Чому високі люди помирають рано, а великі тварини — ні?
найвищий чоловік у Європі, 2,34-метровий колишній баскетболіст, актор Ніл Финглтон, грав ролі в «Грі престолів», «Людей Ікс» і «Месниках», помер у віці 36 років. Настільки рання смерть для людей високого зросту не є рідкістю. Робе...
Погодилися б на генну модифікацію собаки заради її здоров'я?
У собак більше генетичних захворювань, ніж у будь-яких інших видів на планеті — це вам будь-який біолог підтвердить. І не збреше: жодна інша тварина люди не виводили так цілеспрямовано і довго, щоб форма взяла гору над змістом — з...
Злиття людей і машин не зупинить повстання машин
Генеральний директор Tesla і засновник OpenAI Ілон Маск минулого тижня припустив, що людство може звести нанівець свій страх перед повстанням машин (тобто роботів) за рахунок злиття з цими самими машинами і перетворення в кіборгів...
Виявлені найдавніші на сьогоднішній день сліди життя на Землі
про Походження життя на планеті Земля є дуже важливою темою для наукового дослідження. Регулярні знахідки і відкриття постійно зрушують момент першого живого організму все далі і далі . Ось і на цей раз виявлені канадськими вченим...
Можна прожити, харчуючись тільки одним видом їжі?
Нам постійно твердять про переваги різноманітної дієти. Але якби вам довелося виживати тільки на одному виді їжі — який з них забезпечив би вам саму довге життя? Не хлібом єдиним живе людина — хоча б тому, що вже через місяць тако...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!