物理学家发现一种新的量子相变氟化锂钬材料

在物理学中,薛定谔的猫是一个寓言的两个最令人惊叹的量子力学的影响:纠缠和叠加。德累斯顿和慕尼黑的研究人员已经观察到这些行为在更大的规模比最小的粒子。欧洲杯猜球平台直到现在,材料显示属性欧洲杯足球竞彩,例如,磁性已经知道所谓的领域——岛屿的材料属性是均匀的或不同(想象它们是黑色的例如,白色)。

观察氟化锂钬(LiHoF4),物理学家已经发现了一个全新的相变,域的惊人表现出量子力学特性,导致它们的属性成为纠缠(同时被黑色和白色)。“我们的量子猫现在有一个新的毛皮,因为我们已经发现了一种新的LiHoF量子相变4众所周知,没有以前存在,“评论Matthias Vojta,椅子立筋的物理理论。

相变和纠缠

我们可以很容易地观察到的自发变化的性质的物质,如果我们看看水:在100摄氏度蒸发成气体,在零摄氏度冻结成冰。在这两种情况下,这些新物态形式由于相变的水分子重新排列,从而改变的特点。磁性的性质或超导成为电子在晶体进行相变的结果。

在相变温度接近绝对零度为-273.15摄氏度,量子力学效应如纠缠发挥作用,和一个说话的量子相变。“尽管有超过30年的广泛的研究致力于在量子相变材料,我们曾以为纠缠的现象只在微观层面,扮演了一个角色,它包括只有少数原子欧洲杯足球竞彩”,教授解释基督教Pfleiderer TUM相关系统的拓扑结构。

量子纠缠是最令人震惊的物理现象之一,纠缠态的量子粒子存在于一个共享的叠加态,通常允许相互排斥的属性(例如,黑色和白色)同时发生。欧洲杯猜球平台通常,量子力学定律只适用于微观粒子。欧洲杯猜球平台慕尼黑和德累斯顿的研究小组已经成功地观察量子纠缠对更大范围的影响,成千上万的原子。为此,他们选择了与知名复合LiHoF4

球形的样本实现精密测量

在很低的温度下,LiHoF4作为一个铁磁物质,所有自发磁矩指向相同的方向。如果你施加一个磁场完全垂直的首选磁场方向,磁矩会改变方向,这就是所谓的波动。磁场强度越高,这些波动变得越强,直到最终,铁磁性完全消失在量子相变。这将导致相邻的磁矩的纠缠。“如果你持有LiHoF4样品一个非常强大的磁铁,它突然就不再是自发磁。这已经知道了25年。”总结了Vojta。

新鲜的是当你改变磁场的方向。“我们发现量子相变继续发生,而此前认为,即使是最小的倾斜的磁场会立即抑制它,”Pfleiderer解释道。在这种情况下,然而,这不是个人磁矩,而是广泛的磁性领域,所谓的铁磁领域,接受这些量子相变。域构成整个岛屿的磁矩指向同一个方向。“我们已经使用球形样品回去给我们的精密测量。这就是使我们能够精确地研究行为在小磁场的方向的变化,“Andreas Wendl补充道,进行实验作为他的博士论文的一部分。

从基础物理的应用程序

“我们已经发现了一种全新的量子相变,纠缠原子发生在成千上万的规模而不是仅仅只有少数的缩影,“Vojta解释道。“如果你想象磁域作为一个黑白模式,新的相变导致的白色或黑色区域变得极小,即。,创建一个量子模式,bevor溶解完全。”一个新开发的理论模型成功地解释了从实验获得的数据。“对我们的分析,我们现有微观模型和广义的反馈还考虑了大型铁磁域微观性质,“阐述了Heike Eisenlohr,谁执行的计算作为她的博士论文的一部分。

发现新的量子相变是重要的基础和通用的参照系量子现象的研究材料,以及新的应用程序。欧洲杯足球竞彩应用和使用“量子纠缠在量子传感器和量子计算机等技术,在其他事情上,“Vojta说。Pfleiderer补充道:“我们的工作是在基础研究领域,,然而,可以直接影响实际应用的发展,如果你使用的材料属性在一个可控的方式。”欧洲杯足球竞彩

来源:https://tu-dresden.de/?set_language=en

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