.){kind=link}
科学家们首次在实验室中发现了一种长期预测但以前从未见过的物质状态。 通过向铷原子的超冷晶格发射激光，科学家们迫使原子进入一个混乱的量子不确定性汤，称为 量子 自旋密度（液体）.
早在 1973 年就提出了量子自旋密度的假设——一种在零温度下不形成长程磁序的罕见物质状态。 但直到最近，科学家们才在实验室条件下首次观察到量子自旋液体。
“液体”部分属于低温下磁性材料内部不断变化和振荡的电子。 与普通磁铁不同，在这种情况下，电子在冷却时不稳定，也不会沉淀在固体的结构化晶格中。 现在这种状态已经被记录下来，希望这一发现能够加速强大的量子计算机的发展。
“这是该领域的一个非常特殊的时刻，”马萨诸塞州哈佛大学的量子物理学家 Mykhailo Lukin 说。 “你实际上可以触摸甚至戳入这种奇异的状态，操纵它来了解它的特性……这是一种人们以前从未观察到的新物质状态。”
传统磁铁包含电子，其自旋方向与产生磁性的向上或向下方向相同。 在量子自旋液体中，引入了第三个电子，因此当两个相反的自旋相互稳定时，第三个电子的自旋打破了平衡。 这会产生一个“无序”的磁铁，所有的自旋都无法在同一方向上稳定下来。
为了创建自己的无序晶格图案，该团队使用了 2017 年建造的可编程量子模拟器。 该模拟器使用量子计算机程序通过激光将原子保持在任意形状——例如正方形、三角形或蜂窝状——并可用于设计各种量子相互作用和过程。 该模拟器使用紧密聚焦的激光束来单独排列原子，并通过将铷原子排列成三角形图案的晶格，研究人员能够创造出一种具有量子纠缠特性的不稳定磁体——其中一个原子的变化是一致的与第二个纠缠原子。
原子之间的键表明确实产生了量子自旋密度。
量子说：“你可以将原子推到你想要的最远，你可以改变激光的频率，你可以真正改变自然界的参数，而这在以前研究过这些东西的材料中是做不到的。”哈佛大学物理学家 Subir Sachdev。 “在这里你可以观察每个原子，看看它在做什么。”
量子计算机建立在量子位或量子位之上，希望量子自旋流体将有助于开发更好地保护免受外部噪声和干扰的拓扑量子位。
另请阅读：