Raziskovalci na univerzi RPTU Kaiserslautern-Landau so naredili prelomno odkritje s neposrednim opazovanjem spontane magnonske koherence pri sobni temperaturi.
Koncept Bose-Einsteinove kondenzacije je običajno povezan z ultrahladnimi atomskimi plini, kjer se kvantni delci združijo v makroskopsko kvantno stanje pri temperaturah blizu absolutnega ničla.
Od takrat je obstoj magnonskih BEC-ov široko sprejet, čeprav je bila neposredna eksperimentalna potrditev njihove spontane koherence še vedno neizogibna. Najnovejše raziskave to ključno dokazujejo. Znanstveniki so za opazovanje pojava koherence v magnonskih BEC-ih uporabili visoko natančno fazno ločeno mikrovalovno spektroskopijo. Njihovi poskusi so pokazali, da magnoni pod določenimi pogoji prehajajo iz nerednega stanja v koherentno kvantno stanje, označeno z dobro opredeljeno fazo in frekvenco.
Po mnenju raziskovalcev je prehod podoben hrupnemu zvočnemu signalu, ki se spremeni v jasen, trajen ton, vizualno metaforo za nastanek Bose-Einsteinovega kondenzata.
Ta hitra in spontana organizacija poudarja potencial magnonskih BEC kot platforme za raziskovanje kvantnih pojavov v sistemih trdnega stanja. Profesor Mathias Weiler, vodja delovne skupine za uporabne spinove pojave na RPTU, je opisal pomen ugotovitev. "To je kot hrupen avdio signal, ki se nenadoma spremeni v čist ton z eno dobro opredeljeno frekvenco", je pojasnil. "Podobno je profesor Georg von Freymann, nekdanji vodja delovne skupine za optične tehnologije in fotoniko na RPTU, poudaril zgodovinski pomen dela.
"Naši eksperimenti so prvi neposredni dokazi, da magnoni kažejo značilnost Bose-Einsteinovega kondenzata", je dejal. "Z praktičnega vidika odkritje odpira nove možnosti za napredne aplikacije pri obdelavi signalov, tehnologijah za zaznavanje in obdelavi informacij. Magnonski BEC-ji bi lahko potencialno privedli do učinkovitejših in kompaktnejših naprav, ki bi lahko manipulirale s kvantnimi stanji pri sobni temperaturi. To bi odpravilo potrebo po ekstremnem hlajenju, zaradi česar bi bile takšne tehnologije bolj dostopne in stroškovno učinkovite.
Raziskovalci predlagajo, da bi nadaljnje raziskovanje teh sistemov lahko prineslo nove metode za nadzor in uporabo kvantne koherence v magnetnih materialih.
★
Ohranimo novice poštene.
ObjectiveNews financirajo bralci in je brez oglasov – pristranskost vam pokažemo, ne skrijemo. Podprite neodvisno novinarstvo za 5 €/mesec.
Postani podpornik
United Kingdom
