欢迎来到量子动物园:科学家发现了十几种量子状态的新“物种”

科学家在不断增长的“量子动物园”中添加了十二种新的“物种”,这是一个术语研究人员用来描述物质可以在量子水平上采取的无数奇怪状态。在自然界发表的一项新研究中,由哥伦比亚大学领导的一支团队发现了十几个新的量子状态,其中一些人可以[…]邮报欢迎来到量子动物园:科学家发现了Quantign Statum的十几个新“物种”,首先出现在Knowridge Science报告中。

来源:Knowridge科学报告
信用:Unplash+。

科学家在不断增长的“量子动物园”中添加了十二种新的“物种”,这是一个术语研究人员用来描述物质可以在量子水平上采取的无数奇怪状态。

在自然界发表的一项新研究中,由哥伦比亚大学领导的团队发现了十几个新的量子状态,其中一些国家可能是构建未来量子计算机的关键要素。

自然

量子物质的行为看起来很奇怪和违反直觉。

数十年来,许多预测的量子状态纯粹是理论上的,隐藏在数学中,但从未在真实材料中看到。现在,借助高级实验,研究人员终于开始找到它们。

首席作者肖阳朱说,该团队没想到会看到这么多新州。

这些新发现的州中的一些最终可以帮助科学家创建拓扑量子计算机,拓扑量子计算机是一种新型的量子计算机,与当今机器相比,它将更加稳定和抵抗力。

当前的量子计算机使用超导材料,对磁铁敏感并容易出错。但是,朱团队发现的各州根本不需要外部磁铁。取而代之的是,它们自然出现在一种称为扭曲钼丁脲的特殊材料中。

此发现与大厅效应相连,最早于1879年发现。在经典的大厅效应中,当暴露于磁场时,电子从一侧沿一侧向上移动。

在超冷的温度和两个维度下,大厅的效应的行为不同 - 电子的行为被“量化”,以特定的步骤跳跃。

更奇怪的是,一组电子可以表现得好像是电子收费的一小部分,这一现象称为“分数量子厅效应”,该现象使哥伦比亚教授Horst Stormer在1998年获得了诺贝尔奖。

他们甚至发现了与稀有和渴望的颗粒相关的能量特征,称为非亚伯亚人,这对于拓扑量子计算可能是必不可少的。