Підписуйтеся на наш телеграм канал!
Швейцарські вчені відкрили фундаментальну структуру квантової матерії
Науковці з Женевського університету (UNIGE) уперше експериментально виявили геометричну структуру, яку донедавна вважали суто теоретичною. Це відкриття, здійснене у співпраці з дослідниками з Університету Салерно та Інституту CNR-SPIN (Італія), може відкрити шлях до створення нових поколінь електроніки, що працює на квантових принципах — швидше, точніше й без енергетичних втрат.
Дослідження стосується так званої квантової метрики — особливої геометрії, що описує «вигин» квантового простору, у якому рухаються електрони. Подібно до того, як гравітація у теорії Ейнштейна викривляє шлях світла, квантова метрика впливає на траєкторію електронів у матеріалі. Ця структура визначає, як електрони взаємодіють між собою і як формуються оптичні та електронні властивості речовини.
Команда професора Андреа Кавільї з факультету фізики квантової матерії UNIGE виявила цю метрику на межі між двома оксидами — титанатом стронцію (SrTiO₃) і алюмінатом лантану (LaAlO₃), які відомі як квантові матеріали з винятковими електронними характеристиками. За словами дослідника Джакомо Сала, головного автора роботи, існування квантової метрики підтвердили спостереженням деформацій у траєкторіях електронів під впливом магнітного поля.
Раніше квантова метрика вважалася лише математичним концептом, але тепер доведено, що вона є власною властивістю багатьох матеріалів. Це означає, що дослідники можуть точніше описувати поведінку електронів, прогнозувати провідність, оптичні реакції та транспортні властивості речовини.
Як зазначають автори статті, опублікованої в журналі Science, відкриття відкриває перспективи для створення нових типів електроніки, що працюватиме на терагерцових частотах (тривалий час недосяжних для традиційних технологій), а також для розвитку надпровідників і пристроїв, що керують взаємодією світла й матерії. «Це фундаментальний крок до того, щоб навчитися використовувати геометрію квантового простору для практичних технологій майбутнього», — підсумував професор Кавілья.