Квантовые симуляторы решают физические головоломки с помощью цветных точек

Анализируя изображения, состоящие из цветных точек, созданных квантовыми симуляторами, исследователи ETH изучили особый вид магнетизма. В будущем этот метод можно будет использовать и для решения других физических задач, например, в области сверхпроводимости. Вблизи он выглядит как множество цветных точек, но издалека видна сложная картина, богатая деталями: Используя технику пуантилизма, Жорж Сёра в 1886 году создал шедевр «Воскресный полдень на острове Гранд-Жатт». Подобным образом Юджин Демлер и его коллеги из ETH Zurich изучают сложные квантовые системы, состоящие из множества взаимодействующих частиц. В их случае точки создаются не путем рисования кистью, а путем визуализации отдельных атомов в лаборатории. Вместе с коллегами из Гарварда и Принстона группа Демлера теперь использовала новый метод, который они называют «квантовым пуантилизмом», чтобы поближе изучить особый вид магнетизма. Исследователи только что опубликовали свои результаты в двух статьях в журнале Nature под названиями « Наблюдение поляронов Нагаока в квантовом симуляторе Ферми-Хаббарда » и « Непосредственное отображение спиновых поляронов в кинетически фрустрированной системе Хаббарда ». Смена парадигмы понимания «Эти исследования представляют собой сдвиг парадигмы в нашем понимании таких магнитных квантовых явлений. До сих пор мы не могли изучить их подробно», — говорит Демлер. Все началось около двух лет назад в ETH. Группа Атача Имамоглу экспериментально исследовала специальные материалы с треугольной кристаллической решеткой (муаровые материалы из дихалькогенидов переходных металлов). Когда Демлер и его постдок Иван Морера проанализировали данные Имамоглу, они столкнулись с особенностью, которая предполагала своего рода магнетизм, который ранее предсказывался только теоретически. «В этом кинетическом магнетизме несколько электронов, движущихся внутри кристаллической решетки, могут намагничивать материал», — объясняет Морера. В эксперименте Имамоглу этот эффект, известный среди экспертов как механизм Нагаоки, впервые мог быть обнаружен в твердом теле путем измерения, среди прочего, магнитной восприимчивости, то есть того, насколько сильно материал реагирует на внешнее магнитное поле. «Это обнаружение было основано на очень убедительных доказательствах. Однако для прямого доказательства нужно было бы измерить состояние электронов — их положение и направление вращения — одновременно в нескольких местах внутри материала», — говорит Демлер. Сложные процессы стали видимыми Однако в твердом теле это невозможно обычными методами. В лучшем случае исследователи могут использовать дифракцию рентгеновских лучей или нейтронов, чтобы выяснить, как спины электронов связаны друг с другом в двух положениях — так называемая спиновая корреляция. Корреляции между сложным расположением спинов и дополнительными или отсутствующими электронами не могут быть измерены таким способом. Чтобы сделать видимыми сложные процессы механизма Нагаока, которые Демлер и Морера рассчитали с помощью модели, о...

Сообщает android-robot.com

 

Опубликовано: 08:18, 13.05.2024

 

Новость из рубрики: Технологии, Наука

 

Поделиться новостью:

 

Топ новости часа

• Школьники и студенты колледжей Брянской области могут проверить свои знания в отборочных играх всероссийского чемпионата по игре «Что? Где? Когда?»...
• РФС мечтает провести Евро, крупная победа «Ливерпуля», Хабиб против Лиги 1, Онана и эмодзи гориллы, ЭСК признала ошибку с неудалением за удар Клаудиньо и другие новости...
• Молодёжный образовательный форум ПФО «iВолга» завершился в Самарской области...
• Агент Сафонов о переходе Севикяна в «Ференцварош»: «У Эдгара перед глазами пример Сперцяна, которого «Аякс» не купил из РПЛ»...
• Агент Ткачева пошутил о 5-летнем контракте с «Авангардом»: «Нас обманули, взяли и подсунули. Они знали, что Володя смотрит варианты в НХЛ, вопрос денег не стоял»...
• Курские онкологи проконсультировали 73 человека на выставке-форуме «Россия»...