За първи път в лабораторията е успешно създаден странен квантов обект

Квантовата механика – поведението на Вселената в най-малки мащаби – продължава да ни изненадва, тъй като учените успяха да създадат успешно квантов обект, наречен домейн стена в лабораторни условия.

За първи път тези стени вече могат да бъдат създадени в лабораторията при поискване, което се случва, когато атомите се съхраняват при изключително ниски температури – сценарий, известен като Бозе-Айнщайн кондензатор Събирайте се в райони при определени условия. Стените са точките на среща между тези зони.

Изследователите, създали тези стени на домейна, казват, че в крайна сметка може да хвърлят нова светлина върху много различни области на квантовата механика, включително квантовата електроника, квантовата памет и поведението на екзотичните квантови частици.

„Това е нещо като пясъчна дюна в пустинята – съставена е от пясък, но дюната действа като обект, който се държи различно от отделните песъчинки“, Физикът Кай Сюаняо казва: от Чикагския университет.

той беше там предишно търсене В стените на домейн те никога не са били създавани в лаборатория, което дава на учените възможността да ги анализират по нови начини. Оказва се, че те функционират като независими квантови обекти, но не непременно по начина, по който учените очакват.

Това неочаквано поведение означава, че стените на домейна се присъединяват към клас от обекти, наречени възникващи явлениякъдето частиците, които се комбинират заедно, изглежда следват различен набор от закони на физиката от частиците, които работят сами.

Едно от необичайните наблюдения, които екипът направи, е начинът, по който стените на домейна взаимодействат с електрическите полета, нещо, което се нуждае от допълнително проучване, за да разплете заплитането. В момента способността за производство и обработка на тези стени е важна стъпка напред.

„Имаме много опит в контролирането на атомите“, Физикът Ченг Чен казва: от Чикагския университет. „Знаем, че ако бутнете атомите надясно, те ще се преместят надясно. Но тук, ако натиснете домейн стената надясно, тя ще се премести наляво.“

Част от причината това откритие да е толкова важно е, че може да ни научи повече за това как са се държали атомите в ранната вселена: частиците, които са били събрани заедно, в крайна сметка се разширяват, за да образуват звезди и планети, и учените биха искали да знаят. Точно как се случи.

Откриването на тази стена на полето попада под чадъра на така наречената теория за динамично мащабиране – метод за тестване и изчисляване Динамиката на квантовите явления в лабораторията. Тези открития биха могли да обяснят как функционират възникващите явления във всичко от материята до ранната Вселена.

Освен че гледат назад, изследователите гледат и напред. След като разберем повече за това как се контролират стените на домейна, това може да отвори възможности за нови квантови технологии.

„Може да има приложения за това явление по отношение на създаването на програмируеми квантови материали или квантови информационни процесори“, Чен казва.

„Може да се използва за създаване на по-мощен начин за съхраняване на квантова информация или за активиране на нови функции в материалите. Но преди да разберем, първата стъпка е да разберем как да я контролираме.“

Търсенето е публикувано в темпераментна природа.