Работа датских ученых из Института Нильса Бора Копенгагенского университета, опубликованная в Physical Review Letters, открывает новый подход к изучению квантовых состояний в сверхпроводящих вихрях — областях с уникальными свойствами, которые были предсказаны еще в 1960-х годах. Эти состояния чрезвычайно трудны для прямого наблюдения, поскольку энергетические масштабы, на которых они существуют, намного меньше тех, которые обычно можно зафиксировать в лабораторных условиях.
Исследователи во главе с профессором Саулиусом Вайтекенасом создали новую материаловую систему, которая воспроизводит условия сверхпроводящих вихрей, используя сверхпроводящий цилиндр и управляемый магнитный поток. Такая «имитация» позволяет обойти традиционные ограничения и изучать эти квантовые состояния на более удобных и контролируемых условиях. Как отмечает Саулиус, «мы диктуем правила», что значительно расширяет возможности исследования.
Данная платформа основывается на сочетании полупроводников и сверхпроводников — инновационной технологии, которую ученые Копенгагена начали развивать около десяти лет назад. Хотя открытие квантовых состояний произошло практически случайно, оно уже показывает большую значимость. Исследователи считают, что эти состояния могут стать основой для создания гибридных квантовых симуляторов, которые нужны для детального изучения сложных материалов будущего.
Таким образом, работа демонстрирует не только фундаментальные возможности новой экспериментальной платформы, но и перспективы ее практического применения в квантовой физике и материаловедении. Это открывает новые горизонты для понимания и контроля квантовых явлений, которые прежде оставались практически недоступными.
Недавние открытия в области квантовых состояний и сверхпроводников плавно переходят в исследования новых материалов с уникальными свойствами. Один из таких примеров — инновационный двухслойный материал, который объединяет в себе лучшие качества углерода и кремния. Об этом вы можете узнать подробнее в этой статье.