A Kaliforniai Egyetem (UC Irvine) kutatói előállítottak egy olyan anyagi állapotot, ami nem csak tudományos szempontból jelent izgalmas felfedezést, hanem a gyakorlati alkalmazás tekintetében is hasznos újításokhoz vezethet, elsősorban a számítógépek készítésének területén.

Az új kvantumanyag-állapot ahhoz hasonló, mint a víz különféle halmazállapotai (például a jég és a pára), amelyek ugyanazt az anyagot képviselik, csak a környezeti tényezőktől függően más-más formában. Az anyagi állapot lényegében egyfajta folyadék, illetve folyadékhoz hasonlóan viselkedő matéria, amit azonban csak elektronok és a hozzájuk tartozó ellentétpárjaik, az elektronlyukak alkotnak. Az elektronok és lyukak spontán módon kapcsolódva excitonnak nevezett kvázirészecskékké állnak össze, amelyek az elektromosan gerjesztett hullámok alapegységei, és különlegességük, hogy elektromosságot nem vezetnek, de energiát hordoznak. Az excitonokban lévő elektronok és elektronlyukak spinje ugyanabba az irányba mutat, azonban az újonnan létrehozott anyagi állapotban (úgynevezett spin-triplett, azaz hármas spin) ellentétes spinű elektronok és lyukak alkotják a kötött rendszer, miközben megőrzik transzlációs szimmetriájukat - írják a kutatók a tanulmányban. A fizikusok elmondása szerint ennek a kvantumállapotnak a létezését eddig csak elméletekben jósolták meg előre, de senki sem végzett konkrét méréseket vele kapcsolatban.

“Ez egy teljesen új dolog. Ha a kezünkben tudnánk tartani, ragyogó, magas frekvenciájú fénnyel világítana.”

- magyarázta Luis A. Jauregui, a UC Irvine professzora.

Az anyagi állapotot egy különleges anyag, a hafnium-penta-telluride segítségével hozták létre, amit rendkívül erős mágneses mezőbe helyeztek - a mező ereje elérte a 70 teslát, ami többszöröse a Nagy Hadronütköztetőben előállított mágneses tér intenzitásának.

Az új anyagi állapot számára a kutatók már gyakorlati felhasználási területet is találtak: a speciális kvantumanyagra nem hat káros módon a sugárzás, így jó alapanyagot jelenthet az űrhajók számítógépeinek építéséhez. “Ha szeretnék olyan számítógépeket az űrben, amelyek hosszú ideig kitartanak, ez lehet az egyik útja annak, hogy megalkossuk őket.” - mondta el Jauregui.

(Fotó: cromagnon130/Pixabay)