Материя хаоса. Новый способ создания квантовой спиновой жидкости

Европейские ученые сделали важный шаг к практическому использованию квантовой спиновой жидкости — экзотической формы материи с необычными магнитными свойствами. Новый подход основан на создании материала из оксидов рутения, фосфора и кремния, структура которого напоминает пчелиные соты.

Квантовая спиновая жидкость, чьи магнитные свойства постоянно изменяются из-за непрерывных взаимодействий между электронами, давно привлекает внимание физиков. Эта экзотическая форма материи, впервые описанная в теории Алексея Китаева в 2009 году, открывает возможности для создания "комнатных" сверхпроводников и стабильных ячеек квантовой памяти. Однако первые эксперименты с такими материалами в 2015 году не дали полной реализации предсказанных свойств, ограничив их практическое применение.

"Созданный нами подход позволит разработать методы практической эксплуатации необычных магнитных свойств этих квантовых материалов."

- Люси Кларк, доцент Бирмингемского университета

Материал, созданный британскими и немецкими учеными, обладает уникальной структурой: ионы рутения в нем расположены в виде пчелиных сот, что усиливает магнитные взаимодействия. Эксперименты на ускорителях частиц DLS и INMS показали, что эти взаимодействия можно регулировать, изменяя структуру материала.

Такая гибкость открывает широкие перспективы для адаптации квантовой спиновой жидкости к различным задачам, включая квантовые вычисления и разработку новых технологий. Это открытие значительно приближает момент, когда квантовая спиновая жидкость станет не только лабораторным феноменом, но и инструментом для решения практических задач.