Существует множество квантовых состояний, описывающих квантовую материю и её странные явления. Долгое время многие из них оставались теоретическими, но в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, учёные добавили более дюжины новых состояний в квантовый “зоопарк”. Ведущий автор, профессор Сяоян Чжу, отметил, что некоторые из этих состояний никогда ранее не наблюдались.
Открытые состояния могут быть использованы для создания топологического квантового компьютера, который будет менее подвержен ошибкам, чем существующие модели на основе сверхпроводящих материалов. Исследование фокусируется на скрученном дителлуриде молибдена, который не требует внешнего магнита для создания необходимых топологических состояний.
Исследователи также изучили дробный квантовый эффект Холла, который позволяет электронам объединяться в новые частицы с меньшими зарядами. Используя метод “накачка-зондирование”, команда обнаружила десятки дробных зарядов, необходимых для топологических квантовых компьютеров. Эти открытия открывают новые горизонты для изучения квантовых состояний и их потенциального применения в будущих технологиях.
«Карта» зоопарка: квантовые состояния, возникающие в образцах скрученного дителлурида молибдена. Пики соответствуют различным дробным зарядам. Изображение: Колумбийский университет.
Дополнительная информация: Yiping Wang et al, Hidden states and dynamics of fractional fillings in twisted MoTe2 bilayers, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08954-8
Источник: https://phys.org/news/2025-04-quantum-zoo-scientists-dozen-species.html