Новости

Физики наблюдали квантовый портал в необычном материале

Исследователи из Мэрилендского университета наблюдали прямое доказательство существования квантового явления, которое позволяет частицам проходить через барьер так, как будто его не существует.

Новый эксперимент представляет собой наблюдение туннелирования Клейна, частного случая более обычного квантового явления. В квантовом мире туннелирование позволяет частицам проходить через барьер, даже если у них недостаточно энергии, чтобы преодолеть его. Более высокий барьер обычно пропускает меньше частиц. Туннелирование Клейна возникает, когда барьер становится полностью прозрачным, открывая портал, по которому частицы могут проходить независимо от высоты барьера. Было почти невозможно собрать доказательства существование этого явления, но в последние несколько десятилетий учёные обнаружили, что некоторые из правил, регулирующих быстрые квантовые частицы, также применимы к сравнительно вялым частицам, дрейфующим на поверхности некоторых необычных материалов.

Исследователи использовали гексаборид самария, бинарное неорганическое соединение самария и бора (SmB6). Это вещество становится топологическим изолятором при низких температурах. Чтобы превратить его в сверхпроводник, учёные поместили материал поверх слоя гексаборида иттрия (YB6) и охладили до нескольких градусов выше абсолютного нуля. Комбинация материалов оказалась правильной настолько, чтобы наблюдать туннелирование Клейна. Результат может позволить инженерам разработать универсальные компоненты для будущих квантовых компьютеров, квантовых датчиков и других устройств.

Фото: Emily Edwards/Joint Quantum Institute

Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.