Квантовый суп из атомов: новый взгляд на спиновую жидкость ⚡ экспресс
В эксперименте 114 атомов выстроили особым узором (кагоме, напоминает плетёную корзину) и плавно охлаждали. Вместо того чтобы замереть, их магнитные стрелки образовали подвижное, связанное состояние — магнитную жидкость, которая не застывает даже при очень низких температурах. Это открывает путь к новым квантовым материалам. Веками люди искали порядок в хаосе — может, именно в таких жидкостях он и прячется?
Физики взяли 114 атомов рубидия, охладили до температур почти абсолютного нуля (как в экспериментах с жидким гелием) и аккуратно разложили в узор пчелиных сот. Затем они начали плавно менять силу взаимодействий, словно медленно повышая температуру в кастрюле. При низком «огне» атомы держались стройными магнитными рядами, похожими на кристалл. Но с ростом беспорядка твёрдый порядок исчез, уступив место жидкому состоянию, где каждый атомный магнит непрестанно вертелся, а вместе они напоминали круговороты в бурлящей воде.
Этот магнитный бульон, известный теоретикам как спиновая жидкость, ведёт себя удивительно: возникшие в нём возмущения бегут без торможения, подобно свету — масса для них не помеха. Именно такое поведение предсказывал Ричард Фейнман, размышляя о квантовых симуляторах. Проверки показали, что полученный суп — не просто хаос, а долгожданное состояние, которое может дать ключ к созданию квантовых компьютеров. Оказывается, даже из атомного беспорядка можно сварить идеальную среду для вычислений.
🎯 Возбуждения в этой магнитной жидкости движутся без сопротивления, как будто у них нет массы, — словно свет. Поэтому её называют «идеальной квантовой средой».