Naukowcy z Georgia Tech University poinformowali właśnie o odkryciu zupełnie nowych stanów materii. Samo odkrycie jednak dotyczy rzeczywistości, z którą na co dzień nie mamy – przynajmniej w sposób świadomy – do czynienia.
Zespół fizyków dostrzegł nowy stan skupienia materii w wytworzonym sztucznie środowisku o ekstremalnych właściwościach. Mowa tutaj o temperaturze rzędu -273 stopni Celsjusza, czyli bliskiej zera absolutnego oraz o polu magnetycznym 100 000 razy silniejszym od pola magnetycznego naszej planety.
Czytaj także: Zaobserwowano nowy stan skupienia: “płynne szkło”. Na to odkrycie czekano 20 lat
W toku swoich badań fizycy skupili się na zjawisku znanym jako ułamkowe kwantowe zjawisko Halla (FQHE, ang. fractional quantum Hall effect), a konkretnie na nietypowym zachowaniu stanów FQHE, które rozdzielają się i łączą ze sobą po doprowadzeniu dodatkowego źródła prądu elektrycznego.
Mówimy tutaj o środowisku i zjawiskach, które przeczą naszej intuicji. Okazuje się bowiem, że w przypadku ułamkowego kwantowego zjawiska Halla poszczególne cząstki mogą mieć ułamkowe ładunki i zachowywać się w sposób pozornie przeczący prawom fizyki. Wyniki eksperymentów prowadzących w tym środowisku były dla zespołu badawczego na tyle zaskakujące, że wyjaśnienie takiego, a nie innego zachowania zajęło naukowcom naprawdę sporo czasu.
Naukowcy przyznają, że gdyby nie badania ułamkowego kwantowego zjawiska Halla, nigdy byśmy się nie dowiedzieli o istnieniu tych nowych stanów skupienia.
Warto tutaj pamiętać, że każde takie odkrycie prowadzi do rozwoju nowych technologii wykorzystujących właściwości materiałów znajdujących się w nowym stanie skupienia. W tym przypadku badacze mówią o potencjalnych znaczących korzyściach dla sektora wysokich technologii. Możliwe zatem, że nowe stany skupienia będzie można wykorzystać do udoskonalenia komputerów, smartfonów czy odnawialnych źródeł energii.
Czytaj także: NASA odkryła piąty stan skupienia. “Zobaczyliśmy atomową aureolę”
W ramach eksperymentu naukowcy wykorzystywali dwuwymiarowe struktury z arsenku galu i arsenku glinu i galu, w których przemieszczały się elektrony. W momencie doprowadzenia do takiej struktury dodatkowego prądu elektrycznego, badaczom udało się dostrzec coś, czego nigdy wcześniej nie obserwowano. Dodatkowe analizy doprowadziły do uznania, że mamy tutaj do czynienia z zupełnie nowymi stanami skupienia materii.
Najnowsze odkrycie może stanowić także istotny krok w rozwoju dziedziny obliczeń kwantowych. Nowa wiedza sprawia, że naukowcy w najbliższym czasie mają chęć po raz kolejny przesunąć granice sprawdzając zachowanie materii w jeszcze bardziej ekstremalnych warunkach. Jakby nie patrzeć, wciąż nie wiemy, gdzie znajduje się granica zaskakujących odkryć w dziedzinie fizyki kwantowej.