量子飛躍：超放射相転移の観測、量子技術に革命

数十年前の予測が確認される

ライス大学の研究者たちは、超放射相転移（SRPT）を直接観測するという画期的な偉業を達成しました。半世紀以上前に予測されたこの量子現象は、量子コンピューティング、通信、センシングに計り知れない可能性を秘めています。

SRPTは、集団的に変動する2つの量子粒子のグループを含み、外部トリガーなしで新しい物質の状態を形成します。チームの調査結果は、Science Advancesに掲載されました。

理論的障壁の克服

この発見は、-260.9℃に冷却され、7テスラの磁場にさらされたエルビウム、鉄、酸素の結晶で行われました。研究者たちは、磁性結晶内でSRPTのマグノンバージョンを作成することにより、「ノーゴー定理」の制限を回避しました。

ライス大学の博士課程の学生であるダソム・キムは、鉄とエルビウムのイオンのスピン変動を結合することにより、転移を実現したと説明しました。鉄イオンのマグノンは真空変動を模倣し、エルビウムイオンのスピンは物質変動を表します。

量子技術革命

チームは、高度な分光法を使用してSRPTの兆候を観察しました。研究者たちは、量子技術への影響に興奮しています。

キムは、システムが遷移の量子臨界点の近くで量子スクイーズ状態を安定化させ、測定精度を向上させていると指摘しました。この進歩は、量子センサーとコンピューティング技術に革命をもたらし、忠実度、感度、パフォーマンスを向上させる可能性があります。

この研究の責任著者である小野順一郎は、このブレークスルーは、材料内の固有の量子相互作用を理解し、利用するための新しいフレームワークを確立すると述べました。