Nowe badania: odkrycie dwuwymiarowego szkła Bosego, które kwestionuje klasyczną mechanikę statystyczną.

WarsawFizycy z Laboratorium Cavendisha w Cambridge dokonali przełomowego odkrycia, tworząc dwuwymiarowe szkło Bosego, unikalną fazę materii, która kwestionuje zasady mechaniki statystycznej. To istotne odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Nature, może prowadzić do postępów w obliczeniach kwantowych, ponieważ cząstki w tym stanie pozostają w jednym miejscu.

Kluczowe aspekty szkła Bosego:

• Posiada właściwości podobne do szkła, w których cząstki są zlokalizowane.
• Tworzone przy użyciu zachodzących na siebie wiązek laserowych, które formują quasi-okresowy wzór.
• Zastosowano ultrazimne atomy schłodzone do temperatur nanokelwinowych.
• Jest nie-ergodyczne, co oznacza, że zachowuje szczegółowe informacje o warunkach początkowych.
• Ma potencjał zastosowania w obliczeniach kwantowych dzięki zmniejszonej dekoherencji.

Ultrazimne atomy, schłodzone prawie do zera absolutnego, zostały uwięzione w strukturze utworzonej przez nakładające się wiązki laserowe. Ta struktura miała niepowtarzalny wzór, który nie powtarzał się, lecz posiadał długozasięgowy porządek. W efekcie cząstki pozostawały w stałych pozycjach.

Bose glass nie zachowuje się jak normalne układy w mechanice statystycznej, gdzie warunki początkowe z czasem zazwyczaj się zacierają. Ta właściwość jest istotna dla komputerów kwantowych. W zlokalizowanych systemach, takich jak Bose glass, informacja kwantowa może trwać znacznie dłużej, ponieważ stany kwantowe pozostają odizolowane i nie mieszają się z otoczeniem, co zmniejsza ryzyko dekoherencji.

Zobacz również:

Dzisiaj · 02:19

Dieta owocowa wzmacnia odporność wirusową nietoperzy

Profesor Ulrich Schneider, kierujący badaniami, podkreśla, że możliwość bezpośredniego badania tego systemu jest znaczącym postępem. Modelowanie dużych układów kwantowych jest zazwyczaj trudne ze względu na ich złożoność. Jednak rzeczywisty przykład Bose-glass w 2D pozwala naukowcom bezpośrednio obserwować jego zachowanie i dynamikę.

Bose glass ulega wyraźnej transformacji w stan nadciekły, co jest niezwykle interesujące. Nadciekłość umożliwia cząstkom swobodne poruszanie się bez tarcia. Ta przemiana podkreśla złożony diagram fazowy, który naukowcy mogą badać oraz wykorzystywać do opracowywania nowych materiałów i urządzeń kwantowych.

Odkrycie jest fascynujące, ale wciąż wiele pozostaje do zrozumienia. Termodynamika i ruch szkła Bosego wymagają dalszych badań. Naukowcy wierzą, że ta nowa faza ma potencjał, jednakże wiele pytań musi znaleźć odpowiedzi zanim będzie można ją praktycznie zastosować.

To odkrycie jest istotnym krokiem w fizyce materii skondensowanej, otwierającym nowe możliwości badania układów nieergodycznych oraz udoskonalenia technologii kwantowej.