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
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос