Er is zojuist voor het eerst een nieuwe toestand van materie waargenomen

Leestijd: 2 minuten – gedetecteerd Wetenschapswaarschuwing

Vast, vloeibaar en gasvormig: we kennen de drie klassieke toestanden van materie. Dit zijn echter niet de enige gevallen, en er zijn andere die ongebruikelijker zijn, Zoals plasma of supervloeibare toestand. Van nu af aan moeten we er ook nog een toevoegen: de kwantumspinvloeistof.

Deze toestand is al tientallen jaren onderwerp van verschillende speculaties, zelfs als het nooit is opgemerkt. Het is nu voorbij, volgens een studie van de Harvard University, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift.

Quantum-spinvloeistof verwijst naar ferromagneten die, in tegenstelling tot gewone magneten, zelfs bij zeer lage temperaturen niet bevriezen en daarom niet in een vaste toestand met magnetische eigenschappen neerslaan. In deze nieuwe staat van materie zijn de elektronen ongeordend, vandaar hun vergelijking met de vloeistof.

“Quantum spin” bepaalt de richting van het impulsmoment dat verstrengelde deeltjes dragen in paren met tegengestelde spins, Wetenschap alert uitleg. In een klassieke magneet wordt de spin van de elektronen in dezelfde richting gericht – omhoog of omlaag – wat resulteert in wat magnetisme wordt genoemd. In kwantumspinvloeistoffen speelt een derde elektron een rol bij het creëren van chaos.

Met de introductie van een derde elektron kan de spin van het elektron niet in één richting worden uitgelijnd, waardoor een magneet ontstaat die “gefrustreerd” wordt genoemd. Deze magnetische frustratie zorgt ervoor dat de cycli ‘verstoord’ blijven, waardoor de ‘vloeibare toestand’ behouden blijft, zelfs bij lage temperaturen, Voegt TrustmyScience toe.

Opmerking

Met deze ongekende waarneming verkregen studieleden een programmeerbare kwantumsimulator, ontworpen in 2017. Dankzij de laser van dit apparaat organiseerden wetenschappers de atomen individueel in een roosterpatroon om deze gefrustreerde magneet te reproduceren.

Deze eerste observatie is bijzonder interessant, omdat het nieuwe wegen opent, vooral als het gaat om het bouwen van krachtigere en betrouwbaardere kwantumcomputers.

In tegenstelling tot klassieke computers, die op een binair 0- of 1-bits systeem draaien, zijn kwantumcomputers Gebruik qubits. Het probleem: Qubits lijden aan aanzienlijke instabiliteit en het kleinste verschil in magnetisch veld, trillingen of zelfs temperatuur is genoeg om qubits hun kwantumeigenschappen te laten verliezen. Dit is waar kwantumspinvloeistoffen binnen kunnen komen.

Deze nieuwe staat van materie zou inderdaad evolutie mogelijk kunnen maken Topologische qubits, is beter beschermd tegen interferentie van buitenaf dan traditionele qubits. Het is voldoende om de kwantumtoestand lang genoeg te handhaven om de resultaten van de berekeningen te genereren.