За първи път: Учени постигнаха квантови състояния при стайна температура с помощта на лазерна светлина

Световен екип от изследователи постигна квантов пробив, който може да промени настоящата компютърна инфраструктура и инфраструктурата за данни.

Екипът е използвал светлина, за да предизвика квантово поведение при стайна температура, превръщайки немагнитен материал в магнитен.

На квантово ниво частиците не се подчиняват на класическите закони на физиката и могат да имат магнитно или свръхпроводимо поведение. Изследователите изучават квантовите частици, за да могат да възпроизведат поведението им в други материали.

Магнетизмът по своята същност е квантовомеханичен, и тъй като учените са разбрали това, все повече нараства и способността им разчупват този фундаментален свят. Квантовата технология е в състояние да повлияе на някои от най-важните индустрии в нашия свят почти със скоростта на светлината. А светлината, оказва се, е ключът към отварянето на тази врата.

Изследователският екип успешно намагнитизира стронциев титанат (скъпоценен камък) с помощта на лазерна светлина с определен интензитет и честота. По този начин екипът става първият в света, който експериментално демонстрира способността на лазерната светлина да предизвиква магнетизъм в немагнитен материал при стайна температура.

Досега квантови експерименти от подобно естество се провеждаха само в изключително студени условия и в лаборатории.

Макар че през март миналата година един физик твърдеше, че е открил свръхпроводник, способен да работи при стайна температура, по-рано този месец резултатите му бяха счетени за манипулирани, като списание Nature оттегли две негови научни статии.

„Иновацията в този метод се състои в концепцията да се позволи на светлината да движи атомите и електроните в този материал в кръгово движение, така че да се генерират токове, които го правят магнитен като магнит за хладилник, например.“

обясни ръководителят на изследването Стефано Бонети от Стокхолмския университет и университета Ca’ Foscari във Венеция

Екипът е успял да направи това, като е разработил нова кръгова поляризирана светлина, която „раздвижва“ титановите атоми и генерира ток. В този случай светлината имала форма на „вихрушка“, което изглежда е било трикът.

Екипът не само успя да намагнетизира немагнитен материал, но и демонстрира, че подходът им работи. Сега техният подход може да бъде приложен и към други изолатори, като по този начин ще се намали необходимостта от използване на метали заради техните магнитни свойства.

„В дългосрочен план това открива възможности за напълно нови приложения в обществото.“

заключава Бонети

„Това отваря вратите към свръхбързи магнитни превключватели, които могат да се използват за по-бърз трансфер на информация и значително по-добро съхранение на данни, както и за компютри, които са значително по-бързи и по-енергийно ефективни.“

добави Александър Балацки, професор по физика в Северния институт по теоретична физика (NORDITA)

Светлината току-що отвори съвсем нова глава в технологиите, като може да манипулира материали на квантово ниво и при стайна температура.

Подробности за изследването са публикувани в списание Nature.