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原子中奇怪的鸟类行为：研究人员揭示量子系统中的新磁性
研究揭示了一种在量子系统中建立秩序的新方法，可能有利于量子技术的进步。来自大学的研究人员 Kazuaki Takasan 和 Kyogo Kawaguchi……
来源:SciTechDaily东京大学和理化学研究所的研究人员发现，通过增加量子系统中的粒子运动性可以诱发铁磁性，其中原子之间的排斥力维持秩序。
研究揭示了一种在量子系统中建立秩序的新方法，可能有益于量子技术的进步。
东京大学的研究人员 Kazuaki Takasan 和 Kyogo Kawaguchi 以及日本最大的综合研究机构理化学研究所的 Kyosuke Adachi 证明，通过增加粒子运动性可以诱发铁磁性（一种原子的有序状态），并且原子之间的排斥力足以维持它。
东京大学 理化学研究所这一发现不仅将活性物质的概念扩展到量子系统，而且还有助于开发依赖于粒子磁性的新技术，例如磁存储器和量子计算。研究结果发表在《物理评论研究》杂志上。
量子计算 物理评论研究成群的鸟儿、成群的细菌、细胞流动。这些都是活性物质的例子，活性物质是一种个体媒介（如鸟类、细菌或细胞）自我组织的状态。媒介在所谓的“相变”中从无序状态变为有序状态。因此，它们以有组织的方式一起移动，而无需外部控制器。
“先前的研究表明，活性物质的概念可以应用于从纳米（生物分子）到米（动物）的广泛尺度，”第一作者 Takasan 说。“然而，目前还不知道活性物质的物理学是否可以在量子领域得到有效应用。我们想填补这个空白。”
量子活性物质中活性诱导铁磁性的示意图。在这里，自旋运动的原子表现出铁磁序（即沿一个方向排列），就像上图所示的一群鸟一样。图片来源：Takasan et al 2024