Vědci objevili nový kvantový stav: „frustrované“ atomy otevírají cestu k budoucím technologiím

Fyzici z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře (UC Santa Barbara) odhalili nový způsob, jak manipulovat s neobvyklými magnetickými stavy. Klíčem je využití jevu známého jako „frustrace“ uvnitř atomové struktury krystalů.

Fyzici z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře (UC Santa Barbara) odhalili nový způsob, jak manipulovat s neobvyklými magnetickými stavy. Klíčem je využití jevu známého jako „frustrace“ uvnitř atomové struktury krystalů. Tým objevil vzácný materiál, kde koexistují a vzájemně se ovlivňují dva různé druhy frustrace – magnetická a elektronická vazebná frustrace. Toto „dvojité frustrování“ by mohlo vědcům poskytnout mocný nástroj pro studium exotických kvantových magnetických stavů.

Výzkum, publikovaný v časopise Nature Materials, popisuje, jak lze pomocí frustrace dlouhého dosahu v materiálu vytvářet nekonvenční magnetické stavy. Tyto stavy by mohly mít význam pro budoucí kvantové technologie. Vedoucí výzkumu, materiálový vědec Stephen Wilson, zdůrazňuje, že práce se zaměřuje především na základní vědu. Cílem je prozkoumat, jaké fyzikální jevy jsou možné pro budoucí zařízení, nikoli na okamžité aplikace.

Jedním z důležitých typů je geometrická frustrace, která nastává, když se magnetické momenty v materiálu nemohou usadit do jediného stabilního vzoru a místo toho zůstávají v kolísavé konfiguraci. Ovládáním této jemné rovnováhy mezi konkurenčními efekty by vědci mohli manipulovat s exotickými kvantovými stavy, což by potenciálně odemklo nové způsoby manipulace se zapletenými spiny pro budoucí kvantové technologie.