Физики впервые наблюдали квантовые шрамы: что это такое  

Ученые зафиксировали предсказанное в 1984 году явление, при котором электроны движутся по повторяющимся траекториям. Открытие может изменить развитие квантовых технологий.

Физики впервые наблюдали квантовые шрамы — явление, при котором электроны движутся по повторяющимся траекториям. Теорию предсказали еще в 1984 году, но только сейчас ученым удалось зафиксировать это явление на практике. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Обычно электроны ведут себя хаотично из-за своей двойственной природы: они одновременно проявляют свойства частицы и волны. Однако в определенных условиях электроны начинают двигаться по предсказуемым орбитам. Эти траектории называют квантовыми шрамами, поскольку они напоминают следы на траве, которые люди протаптывают, двигаясь одним и тем же путем.  

Чтобы наблюдать это явление, физики использовали дираковские электроны, известные своим свободным и энергичным движением. Исследование проводили на графеновых микроточках, которые представляют собой слой углерода толщиной в один атом. Материал поместили в контролируемую среду и придали ему форму стадиона.  

Рисунок квантовых шрамов, запечатленных в лаборатории профессора физики Хайро Веласко-младшего. Источник: Velasco Lab

При увеличении масштаба ученые зафиксировали, как электрон двигался по предсказуемой траектории, напоминая форму восьмерки. Это движение оказалось гораздо более упорядоченным, чем у свободно движущегося электрона.  

Численное моделирование квантовой динамики, выполненное в ходе эксперимента. Источник: Антон Граф, Гарвардский университет

Физики считают, что квантовые шрамы могут открыть новые возможности для квантовых технологий. Однако ученым еще предстоит выяснить, какие условия приводят к такому поведению частиц. До практического применения открытия может пройти несколько лет, но оно уже стало важным шагом к пониманию квантового мира.

Читать далее:

Квантовый чип Google превзошел суперкомпьютеры на септиллионы лет

Как на самом деле выглядел Иисус: эксперты развенчали популярный миф

У интервального голодания обнаружили неожиданный побочный эффект

Обложка: AI | freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В янтаре нашли следы грибков-зомби, которым 99 000 000 лет
Наука
Google выпустила автономный «мозг» для роботов: новая модель работает без сети
Новости
В Сингапуре открыли способ омолодить сердце, не меняя клетки
Наука
Возраст стоянки древних людей в Красноярске увеличили на 10 000 лет
Наука
Стартап представил технологию, делающую кровь «прозрачной» во время операций
Наука
Посмотрите, как притягиваются одноименно заряженные частицы
Наука
Наша Вселенная прибыла из другого мира: теория мироздания оказалась неверна
Космос
Появилась безопасная альтернатива препаратам от диабета и ожирения
Наука
Посмотрите на миллионы звезд и 2000 астероидов в беспрецедентном качестве
Космос
Облик древнего существа впервые восстановили в лаборатории: ему 580 млн лет
Наука
Спрос на специалистов по безопасности ИИ в России вырос в четыре раза
Новости
Опасный астероид может столкнуться с Луной вместо Земли: это угрожает спутникам
Космос
Строение перьев совы скопировали для разработки универсальной шумоизоляции
Наука
Популярный антидепрессант нарушил созревание половых клеток у мышей
Наука
На орбиту впервые отправили квантовый компьютер
Космос
Нейроморфный процессор «Алтай»: будущее ИИ по-русски
Технологии
Бактерии превращают пластиковый мусор в парацетамол
Наука
Японская ispace назвала причину второй неудачи при посадке на Луну
Космос
Из рисовой бумаги можно создать мягких роботов, которые разлагаются за месяц
Новости
Физик предложил заменить пространство-время трехмерным временем
Наука