Квантове відкриття: розкрито новий стан «напівлід, напіввогонь», потенціал для квантових обчислень

У 2024 році фізики з Брукхейвенської національної лабораторії (США) виявили новий стан речовини, названий «напівлід, напіввогонь», у магнітній сполуці Sr3CuIrO6. Це відкриття базується на їхньому виявленні у 2016 році стану «напіввогонь, напівлід» у тому ж матеріалі, що складається зі стронцію, міді, іридію та кисню. Ключем до цього прориву є концепція «фрустрації», що описує взаємодію між сусідніми частинками. Команда виявила, що у вузькому температурному діапазоні стан матеріалу повністю змінюється. У стані «напіввогонь, напівлід» спіни електронів на атомах міді невпорядковані, нагадують полум'я, тоді як спіни іридію заморожені на місці. І навпаки, у нововиявленому стані «напівлід, напіввогонь» спіни міді стають впорядкованими, а спіни іридію стають хаотичними. Ця оборотність, ідентифікована дослідниками Вейго Інь та Олексієм Цвеліком, має вирішальне значення для потенційного використання Sr3CuIrO6 у квантовій інформатиці та мікроелектроніці. Здатність точно контролювати фазові переходи може відкрити нові технологічні можливості у квантовій сфері, що потенційно призведе до прогресу в квантових обчисленнях та спінтроніці. Інь підкреслює, що розуміння переходів між екзотичними станами є центральним для фізики конденсованого стану та матеріалознавства, з потенціалом для стимулювання значного технологічного прогресу.