Oamenii de știință au creat forme exotice de materie care nu ar trebui să existe

Adaugă descoperă.ro ca sursă preferată în Google

Deși în prezent este utilizată preponderent în laboratoare, domeniul se îndreaptă rapid către aplicații reale în diverse industrii. Un nou studiu de fizică cuantică dezvăluie că simpla modificare a unui câmp magnetic în timp poate debloca forme de materie complet noi, care nu există în condiții normale.

• Test de cultură generală. Care este diferența dintre masă și greutate?
• Cum să cumperi mai puțin într-o lume a tentațiilor digitale?

Cercetarea, condusă de Ian Powell de la Departamentul de Fizică al Cal Poly, s-a concentrat pe comportamentul materiei la scări microscopice (atomi, electroni, fotoni). Lucrarea demonstrează că prin variația controlată a câmpurilor magnetice se pot genera stări cuantice care nu au un echivalent static.

„La un nivel general, aș descrie acest lucru ca pe un avans în înțelegerea modului în care controlul dependent de timp poate organiza noi forme de materie cuantică”, a declarat Powell.

„Ideea centrală este că proprietățile cuantice utile nu depind doar de compoziția materialului, ci și de modul în care acesta este manipulat în timp.”

Cheia către noi stări cuantice

Această descoperire este crucială pentru rezolvarea uneia dintre cele mai mari provocări ale calculului cuantic: „zgomotul” sau imperfecțiunile care duc la erori. Prin sincronizarea precisă a câmpurilor magnetice, oamenii de știință pot proiecta sisteme mult mai stabile și rezistente la perturbări.

Deși impactul direct asupra sectoarelor precum farmaceutica, finanțele sau industria aerospațială este încă indirect, studiul contribuie la dezvoltarea pe termen lung a unor dispozitive cuantice mai performante. Următorii pași includ validarea experimentală în setări controlate, cum ar fi experimentele cu atomi ultra-reci.

Dincolo de crearea unor noi stări ale materiei, cercetarea a identificat un principiu de organizare matematică ce oglindește tiparele găsite în sistemele cuantice multidimensionale. Acest lucru sugerează că sisteme relativ simple, manipulate temporal, pot oferi modalități noi de a explora fizica cuantică complexă, scrie Sciencedaily.

Câmpurile magnetice joacă un rol central în acest proces

Echipa a cartografiat modul în care se formează aceste stări exotice, dezvăluind o structură precisă în diagrama de fază topologică a sistemului. Această diagramă servește ca ghid vizual pentru diferite faze cuantice stabile, fiecare definită de proprietăți topologice fixe.

Mecanica cuantică permite sistemelor de calcul să proceseze informația într-un mod care depășește cu mult capacitățile computerelor clasice. Câmpurile magnetice joacă un rol central în acest proces, fiind utilizate în mod obișnuit pentru a controla și măsura biții cuantici, unitățile fundamentale de informație.

Acest succes subliniază că viitorul tehnologiei nu depinde doar de materialele folosite, ci de măiestria cu care acestea sunt „dirijate” în dimensiunea timpului.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O nouă stare bizară a materiei s-ar putea ascunde în interiorul planetelor Uranus și Neptun

Galaxia noastră plutește în interiorul unei „foi” de materie întunecată, au descoperit astronomii

Un halou invizibil de materie întunecată, de un milion de ori mai greu decât Soarele, s-ar ascunde în Calea Lactee

Reactoarele de fuziune ar putea crea particule de materie întunecată