.){kind=link}
Sa unang pagkakataon, natuklasan ng mga siyentipiko sa laboratoryo ang isang matagal nang hinulaang, ngunit dati nang hindi nakikitang estado ng bagay. Sa pamamagitan ng pagpapaputok ng laser sa isang ultracold lattice ng rubidium atoms, pinilit ng mga scientist ang mga atomo sa isang magulo na sopas ng quantum uncertainty na kilala bilang dami density ng spin (likido).
Ang hypothesis ng pagkakaroon ng quantum spin density - isang bihirang estado ng bagay kung saan ang long-range magnetic order ay hindi nabuo sa zero na temperatura - ay iminungkahi noong 1973. Ngunit kamakailan lamang na naobserbahan ng mga siyentipiko ang isang quantum spin liquid sa mga kondisyon ng laboratoryo.
Ang "likido" na bahagi ay kabilang sa mga electron na patuloy na nagbabago at nag-o-oscillating sa loob ng magnetic material sa mababang temperatura. Hindi tulad ng mga ordinaryong magnet, sa kasong ito ang mga electron ay hindi nagpapatatag at hindi tumira sa nakabalangkas na sala-sala ng solidong katawan sa paglamig. Ngayong naitala na ang estadong ito, inaasahan na ang pagtuklas ay magpapabilis sa pagbuo ng mga makapangyarihang quantum computer.
"Ito ay isang napaka-espesyal na sandali sa larangang ito," sabi ng quantum physicist na si Mykhailo Lukin mula sa Harvard University sa Massachusetts. "Maaari mo talagang hawakan at kahit na sundutin ang kakaibang estado na ito, manipulahin ito upang maunawaan ang mga katangian nito ... ito ay isang bagong estado ng bagay na hindi pa naobserbahan ng mga tao dati."
Ang mga maginoo na magnet ay naglalaman ng mga electron na ang spin ay nakatuon sa parehong direksyon pataas o pababa na lumilikha ng magnetism. Sa quantum spin liquids, ang ikatlong electron ay ipinakilala, kaya habang ang dalawang magkasalungat na spins ay nagpapatatag sa isa't isa, ang spin ng ikatlong electron ay sumisira sa equilibrium. Lumilikha ito ng "magkagulo" na magnet kung saan ang lahat ng mga pag-ikot ay hindi makakapagpatatag sa parehong direksyon.
Para gumawa ng sarili nilang hindi maayos na pattern ng lattice, gumamit ang team ng programmable quantum simulator na binuo noong 2017. Gumagamit ang simulator ng isang quantum computer program upang hawakan ang mga atom sa mga arbitrary na hugis na may mga laser - tulad ng mga parisukat, tatsulok o pulot-pukyutan - at maaaring magamit upang magdisenyo ng iba't ibang mga interaksyon at proseso ng quantum. Gumagamit ang simulator ng mahigpit na nakatutok na mga laser beam upang isa-isang ayusin ang mga atomo, at sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga atomo ng rubidium sa isang triangular-pattern na sala-sala, ang mga mananaliksik ay nakagawa ng isang hindi matatag na magnet na may mga katangian ng quantum entanglement - kung saan ang mga pagbabago sa isang atom ay nag-tutugma. na may pangalawang gusot na atom.
Ang mga bono sa pagitan ng mga atomo ay nagpapahiwatig na ang isang quantum spin density ay talagang nilikha.
"Maaari mong itulak ang mga atom hangga't gusto mo, maaari mong baguhin ang dalas ng laser, maaari mong talagang baguhin ang mga parameter ng kalikasan sa paraang hindi mo magagawa sa materyal kung saan pinag-aralan ang mga bagay na ito noon," sabi ni quantum physicist na si Subir Sachdev ng Harvard University. "Dito maaari mong tingnan ang bawat atom at makita kung ano ang ginagawa nito."
Ang mga quantum computer ay binuo sa mga quantum bits, o qubits, at inaasahan na ang mga quantum spin fluid ay makakatulong sa pagbuo ng mga topological qubit na mas pinoprotektahan mula sa panlabas na ingay at interference.
Basahin din: