Физики открыли квантовое состояние «пинбол», где электроны одновременно проводят и изолируют ток
Учёные из Университета штата Флорида открыли новое квантовое состояние материи, в котором электроны одновременно проявляют свойства проводника и изолятора. Это состояние, названное «фазой пинбола», возникает в двумерных системах при определённых условиях.
Исследователи изучали обобщённый кристалл Вигнера — состояние, в котором электроны образуют кристаллическую решётку, но могут «плавно» переходить в жидкое состояние. В ходе работы они обнаружили, что часть электронов в такой системе остаётся «замороженной» (изолирующей), в то время как другие начинают свободно перемещаться (проводящими), подобно шарику в игре пинбол.
«Эта фаза пинбола — очень захватывающее состояние материи. Некоторые электроны хотят замерзнуть, а другие — свободно перемещаться, что означает, что одни изолируют ток, а другие проводят электричество», — пояснил доцент Сиприан Левандовски.
Команда использовала передовые вычислительные методы, включая точную диагонализацию и тензорные сети, чтобы смоделировать поведение электронов. Это позволило определить «квантовые регуляторы» — параметры, управляя которыми можно вызывать переходы между фазами материи.
Открытие имеет потенциал для применения в квантовых вычислениях, спинтронике и создании высокоточных атомных часов, где контроль над квантовыми состояниями критически важен.
Исследование опубликовано в журнале npj Quantum Materials.
0 комментариев