📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

عادةً ما تجلس الذرات في البلورة في أماكنها المحددة، مثل ركاب الطائرة حسب تذاكرهم. لكن في هذه المادة، احتل النحاس والتنتالوم أماكنهما بشكل عشوائي — وكأن التذاكر قد خُلطت. نظر العلماء إلى داخل البلورة باستخدام الأشعة السينية ورأوا: الاضطراب ليس مجرد افتراض نظري، بل هو حقيقي في ترتيب الذرات نفسه. ونتيجة لذلك، أصبحت الروابط المغناطيسية بين ذرات النحاس شديدة التباين: بعض الأزواج مترابطة بقوة، وبعضها الآخر يكاد لا يتلامس.

الذرات المغناطيسية عادةً ما تحب النظام: عند التبريد، تصطف أسهمها (السبينات) في نمط منتظم. أما هنا، فحتى عند درجة حرارة 0.1 كلفن — وهي أبرد من الفضاء الخارجي — لم تصطف الأسهم ولم تتجمد في حالة اضطراب. وبدلاً من ذلك، شكلت ما يشبه حلبة رقص، حيث تدور الأزواج بإيقاع جماعي، لكن كل زوج مستقل بذاته. تُعرف هذه الحالة باسم السائل المغزلي الكمومي (quantum spin liquid).

هذا يفتح الطريق نحو نوع جديد من المواد الكمومية. إذا تمكّنا من التحكم في هذا الاضطراب، يمكننا صنع أجهزة تُخزَّن فيها المعلومات ليس في ذرات منفردة، بل في رقصاتها الجماعية. وعندها تصبح البلورة المألوفة ليست مجرد قطعة مادة، بل آلة حاسبة تعمل على الأزواج الكمومية.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.17455

We investigate the disordered perovskite BaCu$$_{1/3}$$Ta$$_{2/3}$$O$$_3$$, where Cu (spin-1/2) and Ta randomly occupy a pseudo-cubic lattice. Synchrotron X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy establish the local nature of the disorder, revealing the presence of structurally constrained magnetic exchange paths. No magnetic ordering or spin freezing is observed down to 0.1 K. The low-temperature magnetic and thermodynamic behavior is captured by a broad but non-singular distribution $$P(J)$$ of exchange couplings $$J$$. These results open the possibility of realizing a disordered quantum ground state where the exchange randomness is broad yet intrinsically bounded, departing from the conventional infinite-randomness fixed point driven random-singlet phase.