Cultura si divertisment

Cercetatorii au identificat o stare a materiei considerata anterior imposibila, observata intr-un material cuantic, contestand ipoteze vechi din fizica, potrivit Phys. Descoperirea sugereaza ca starile topologice pot exista chiar si atunci cand descrierea clasica, bazata pe particule, nu mai functioneaza. Un material cuantic care sfideaza comportamentul clasic Cercetarea a fost realizata de o echipa de la TU Wien, care a analizat un material cuantic format din ceriu, ruteniu si staniu. Rezultatele, publicate in Nature Physics, arata ca materialul prezinta proprietati topologice, desi nu are un comportament bine definit la nivel de particule. La temperaturi extrem de scazute, apropiate de zero absolut, materialul intra intr-un regim cuantic critic, in care electronii nu mai actioneaza ca particule distincte. In aceasta stare, purtatorii de sarcina oscileaza intre faze concurente, facand ineficiente modelele clasice de miscare si viteza. Topologie fara particule Starile topologice ale materiei, recunoscute prin Premiul Nobel pentru Fizica in 2016, sunt explicate de regula prin concepte bazate pe particule. Aceste stari se bazeaza pe proprietati geometrice robuste, care raman neschimbate chiar si in prezenta defectelor sau perturbatiilor. Pana acum, se credea ca astfel de proprietati necesita electroni cu energii si viteze bine definite. Echipa de la TU Wien a demonstrat insa ca aceasta presupunere este incompleta. Experimentele au evidentiat aparitia unui efect Hall spontan, sau anormal, in absenta oricarui camp magnetic extern. Acest comportament reprezinta un semn clar al topologiei, aparand exact acolo unde descrierile bazate pe particule esueaza. Rezolvarea unei contradictii stiintifice Descoperirea a parut initial in contradictie cu teoriile consacrate, starnind rezerve in randul cercetatorilor. Masuratori detaliate au confirmat insa ca efectele topologice sunt cele mai puternice in regiunile cu fluctuatii cuantice intense. Cand aceste fluctuatii au fost reduse prin presiune sau campuri magnetice, comportamentul topologic a disparut. Rezultatul arata ca topologia poate aparea nu in ciuda instabilitatii cuantice, ci tocmai datorita acesteia. Spre o definitie mai larga a materiei topologice Echipa descrie noua faza identificata drept un "semimetal topologic emergent". Sprijinul teoretic a venit de la colaboratori de la Rice University, care au dezvoltat modele ce leaga comportamentul cuantic de proprietatile topologice. Rezultatele indica o noua strategie de identificare a materialelor topologice, prin concentrarea asupra sistemelor aflate in regim cuantic critic. Fizicienii spun ca aceasta abordare ar putea extinde semnificativ cautarea materialelor utile in calculul cuantic, senzori avansati si electronica de ultima generatie.