Breakthrough nella ricerca quantistica: quasi particelle quasi scoperte!

Breakthrough nella ricerca quantistica: quasi particelle quasi scoperte!

Würzburg, Deutschland - Un team di ricerca del cluster di eccellenza Ct.Qmat ha fatto progressi significativi nell'esame delle particelle quasi ottiche. Per la prima volta, le particelle quasi ottiche, note anche come eccitoni, sono state dimostrate nel bromuro di cromo-solfuro di materiale quantico antiferromagnetico (CRSBR). Questi risultati sono stati pubblicati nella rinomata rivista materiali naturali . La gestione del team è stata con il Prof. Alexey Chernikov, specializzato in microscopia ultra.

Exzitoni sorgono quando un impulso di luce stimola un elettrone e viene lasciato un "foro" positivo. Queste quasi particelle sono di fondamentale importanza per l'illuminazione, le radiazioni e la gestione dell'energia e delle informazioni quantistiche. Gli eszitoni si trovano di solito in materiali non magnetici; Tuttavia, il CRSBR appena scoperto con le sue proprietà magnetiche e semi -condannanti combinate offre un nuovo ambiente per le tue indagini. Il debole legame van der Waals tra gli strati di cristallo consente anche la produzione di strati ultra-piccoli.

Proprietà speciali di CRSBR

I momenti magnetici degli strati nella CRSBR sono contrastati a basse temperature. Questo ordine magnetico influenza la struttura degli eccitoni, che consente la loro manipolazione attraverso campi magnetici esterni. Con l'aiuto di metodi ottici, gli eccitoni potrebbero essere resi visibili nei singoli strati atomici, riflettendo la luce sulla superficie del materiale di un colore diverso rispetto all'interno. I ricercatori hanno ottenuto risultati riproducibili da vari campioni e dispositivi di misurazione, sia a Dresda che a New York.

I risultati mostrano che gli eccitoni possono risparmiare energia e muoversi attraverso il materiale, che rilasciano energia come luce quando si dissolvono. Questa scoperta ha un grande potenziale per lo sviluppo di proprietà ottiche dei nanomateriali, che potrebbero essere utilizzati nelle tecnologie future per la conservazione e il trasporto di informazioni.

fenomeni quantistici e applicazioni future

Oltre a questa scoperta, gli scienziati hanno mostrato un insolito fenomeno quantico all'interno del cluster di eccellenza di Würzburg Dresden CT.QMAT, in cui gli eccitoni nei semiconduttori sottili nucleari si spostano in direzioni opposte allo stesso tempo. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista lettere di revisione fisica . Il Prof. Chernikov e il suo team hanno reso visibile questo comportamento usando microscopia ultra -veloce a temperature estremamente basse.

Negli strati sottili nucleari, gli eccitoni sono stabili da circa -268 ° C a temperatura ambiente. Queste scoperte gettano le basi per potenziali applicazioni in nuove fonti laser, sensori di luce e celle solari, nonché blocchi per i computer quantistici. L'opera teorica di Mikhail M. Glazov descrive anche, poiché gli exzitoni agiscono su un percorso simile ad anello, un fenomeno che non si verifica nella fisica classica.

Il ruolo del cluster di eccellenza ct.qmat

The Excellence Cluster Ct.Qmat, che è stato supportato dalla Julius Maximilians University Würzburg e dalla TU Dresda dal 2019, combina oltre 300 ricercatori: all'interno di oltre 30 paesi. La cooperazione internazionale comprende scienziati: all'interno degli Stati Uniti, della Gran Bretagna, dei Paesi Bassi e della Repubblica Ceca. L'obiettivo principale del cluster è la ricerca di materiali quantici topologici in condizioni estreme, supportate dalla strategia di eccellenza federale e statale. Questa ricerca è ancora all'inizio e promette interessanti prospettive per la ricerca quantistica.

Come parte del ct.qmat, è stata anche realizzata la prima generazione di eccitoni in un isolamento topologico. Questo risultato di ricerca apre nuove possibilità per chip informatici e tecnologie quantistiche controllate dalla luce, che è stata registrata nella rivista