Cercetătorii de la Universitatea din California, Irvine (UCI), au confirmat existența unei noi stări a materiei cuantice, deschizând calea către o nouă eră a computerelor care s-ar putea auto-încărca și ar putea rezista condițiilor extreme din spațiul cosmic.
„Este o nouă fază a materiei, similară modului în care apa poate exista sub formă lichidă, gheață sau vapori. Până acum, a fost doar o ipoteză teoretică – nimeni nu a măsurat-o efectiv.”, a explicat Luis A. Jauregui, profesor de fizică și astronomie la UCI și autorul principal al studiului publicat în jurnalul științific Physical Review Letters.
O nouă stare a materiei
Această fază nouă se comportă ca un lichid compus din electroni și echivalentele lor încărcate pozitiv, cunoscute sub numele de „găuri”. În condiții speciale, aceste perechi se cuplează spontan pentru a forma stări exotice numite excitoni. Ceea ce face această descoperire remarcabilă este că electronii și găurile se rotesc împreună, în aceeași direcție.
„Este ceva cu totul nou. Dacă am putea să-l ținem în mâini, ar străluci cu o lumină puternică, de înaltă frecvență.”, adaugă Jauregui, conform phys.org.
Faza a fost observată într-un material special, pentatelurură de hafniu, dezvoltat la UCI de Jinyu Liu, cercetător postdoctoral în laboratorul lui Jauregui și prim autor al articolului. Echipa a reușit să măsoare această stare folosind câmpuri magnetice extrem de puternice la Laboratorul Național Los Alamos (LANL) din New Mexico.
Cheia experimentului a fost aplicarea unui câmp magnetic de până la 70 de tesla – în comparație, un magnet puternic de frigider are aproximativ 0,1 tesla. Jauregui a explicat că, pe măsură ce intensitatea câmpului creștea, „capacitatea materialului de a transporta electricitate a scăzut brusc, demonstrând că s-a transformat în această stare exotică”.
Descoperirea este importantă deoarece ar putea permite transportul semnalelor prin spin, mai degrabă decât prin sarcină electrică. Acest lucru deschide o nouă cale către tehnologii mult mai eficiente energetic, cum ar fi electronica bazată pe spin (spintronică) sau dispozitivele cuantice.
Descoperirea ar putea ajuta și călătoriile spațiale
Mai mult, spre deosebire de materialele convenționale folosite în electronică, această nouă materie cuantică nu este afectată de radiații, ceea ce o transformă într-un candidat ideal pentru călătoriile spațiale.
„Ar putea fi utilă pentru misiunile spațiale. Dacă vrei computere în spațiu care să reziste pe termen lung, aceasta este o modalitate de a realiza acest lucru.”, spune Jauregui.
În contextul în care companii precum SpaceX plănuiesc zboruri cu echipaj uman către Marte, necesitatea unor computere care pot funcționa după perioade îndelungate de expunere la radiații devine critică.
„Nu știm încă ce posibilități se vor deschide ca urmare a acestui lucru”, concluzionează Jauregui.
