การค้นพบของเหลวหมุนควอนตัม 3 มิติได้รับการสนับสนุนทางทฤษฎี

การค้นพบของเหลวหมุนควอนตัม 3 มิติได้รับการสนับสนุนทางทฤษฎี

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ของเหลวควอนตัมสปินถูกมองว่าเป็นเรื่องสมมุติ โดยตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงคิดว่ามีอยู่เฉพาะในระบบที่ผิดปกติ เช่น แม่เหล็กคล้ายโซ่กึ่งหนึ่งมิติ และวัสดุสองมิติจำนวนหนึ่ง จากนั้นในปี 2019 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยไรซ์ในสหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัยแมคมาสเตอร์ในแคนาดาพบหลักฐานการทดลองว่าแม่เหล็กไพโรคลอร์ Ce 2 Zr 2 O 7อาจเป็นตัวอย่าง

ของของเหลว

ควอนตัมสปินสามมิติ (3D QSL) ที่เป็นที่ต้องการมานาน “การคาดเดาเชิงทดลอง” นี้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมจากนักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกา ทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานประเทศเยอรมนี นักวิจัยได้ใช้เทคนิคทางทฤษฎีร่วมกันเพื่อสรุปว่า Ce 2 Zr 2 O 7 (เรียกสั้นๆว่า CZO )เป็น3D QSL

QSLs ก่อตัวขึ้นเมื่ออะตอมในวัสดุแม่เหล็กที่เป็นของแข็งไม่สามารถจัดเรียงโมเมนต์แม่เหล็ก (หรือหมุน) ให้เป็นรูปแบบปกติและเสถียรได้ พฤติกรรม “หงุดหงิด” นี้แตกต่างอย่างมากจากแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนตหรือแอนติเฟอโรแมกเน็ตทั่วไป ซึ่งมีการหมุนที่ชี้ไปในทิศทางเดียวกันหรือสลับกันตามลำดับ

กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายความยุ่งยากนี้โดยแนะนำว่าการวางแนวของสปินนั้นไม่เข้มงวด แต่สปินจะเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่เหมือนของไหล ทำให้เกิดการหมุนขึ้นและหมุนลง ด้วยพฤติกรรมนี้ QSL จะยังคงอยู่ในสถานะของเหลวแม้ในอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ ซึ่งวัสดุส่วนใหญ่แข็งตัว

“วิเคราะห์” พารามิเตอร์ของแบบจำลองทางทฤษฎีในปี 2019 กลุ่มทดลองสองกลุ่ม กลุ่มหนึ่งนำสรุปตามข้อมูลจากการทดลองการกระเจิงของเทอร์โมไดนามิกและนิวตรอนว่า CZO มีพฤติกรรมที่สอดคล้องกับ 3D QSL ในผลงานล่าสุด ทีมที่นำโดย จากรัฐฟลอริดา ได้ออกเดินทางเพื่อพิสูจน์สถานะของตน

โดยปราศจากข้อสงสัยอันสมเหตุสมผลในการทำเช่นนี้ และเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์ข้อมูลดิบจากการทดลองทั้งสอง เพื่อหาค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดที่เรียกว่าแบบจำลองไดโพล-ออคทูโพลของโมเมนต์แม่เหล็กซีเรียมที่มีการเชื่อมต่อแบบสปิน-ออร์บิตที่แข็งแกร่ง การค้นหาพารามิเตอร์เหล่านี้

จะกำหนด

ประเภทของ QSL ที่มีอยู่ใน CZO – หากมีอยู่จริงกล่าวว่า “นี่เป็นงานที่น่ากลัวและการรักษาแบบ แบบง่ายๆ ที่เราพยายามในตอนแรกไม่ได้ผล” กล่าว แทนที่ ทีมงานได้หันไปหาทางเลือกอื่นที่เรียกว่าวิธีอุณหภูมิจำกัด ร่วมกับการโต้ตอบเชิงควอนตัมแบบคลาสสิกที่พัฒนาก่อนหน้านี้โดยสมาชิกบางคน

ในทีม เพื่อทำการคำนวณควอนตัมของความร้อนจำเพาะและแม่เหล็กของวัสดุวิธีการนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถจำลองไดนามิกการหมุนของโมเลกุลของวัสดุ (ตามสมการ) และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการทดลองการกระเจิงนิวตรอนที่ไม่ยืดหยุ่นก่อนหน้านี้ ทีมงานกล่าวว่า พารามิเตอร์ที่จำลองขึ้นมา

 “จับ [d] คุณลักษณะเด่นของข้อมูลการทดลองทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ”“เมื่อพิจารณาข้อมูลการทดลองทั้งหมดของ CZO และข้อเสนอทางทฤษฎีก่อนหน้านี้สำหรับ QSL เกี่ยวกับไพโรคลอเรส เราสามารถ ‘ค้นหา’ พารามิเตอร์ของแบบจำลองทางทฤษฎีที่สามารถอธิบายข้อสังเกตทั้งหมดได้

อย่างแท้จริง

อธิบาย พร้อมเสริมว่า แบบจำลองได้รับการเสนอครั้งแรกในบทความในปี 2014 “จากทุกสิ่งที่เรารู้ ดูเหมือนว่าการคาดเดาการทดลองในปี 2019 นั้นถูกต้อง”“ควรค่าแก่การดูอย่างใกล้ชิด”จนถึงขณะนี้ นักวิจัยวัสดุควอนตัมหลายคนคิดว่าการที่วัสดุจะมีความผันผวนของควอนตัมรุนแรง และด้วยเหตุนี้

จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดพฤติกรรม QSL จึงจำเป็นต้องมีมิติที่ลดลง นั่นคือโครงสร้างของมันจำเป็นต้องประกอบด้วยระนาบคู่ที่อ่อนแอซึ่งอาจคิดได้ เหมือน 2D “งานของเราท้าทายแนวคิดนี้ “เราได้ให้หลักฐานว่าไพโรคลอเรส 3 มิติเป็นตัวอย่างของแม่เหล็กที่น่าผิดหวังซึ่งควรค่าแก่การพิจารณาอย่างใกล้ชิด”

ในแง่ของการใช้งานจริง กล่าวว่ายังเร็วเกินไปที่จะบอกว่าอาจเป็นอย่างไร แม้ว่าควอนตัมคอมพิวติ้งบางเวอร์ชันจะขึ้นอยู่กับการใช้การกระตุ้นแบบแยกส่วนที่เกิดขึ้นใน QSL แต่เขาเตือนว่า “เรายังไม่ทราบว่า CZO จะเหมาะสมกับการเรียกเก็บเงินที่นี่หรือไม่” ตามที่สมาชิกในทีม ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าตื่นเต้นมากขึ้น

แน่นอนว่าในฟิสิกส์คลาสสิก เราไม่สามารถแยกปลายแท่งแม่เหล็กเพียงด้านเดียวได้” เขากล่าว “ขั้วเหนือและขั้วใต้มาเป็นคู่เสมอ แต่ในควอนตัมฟิสิกส์ ขั้วแม่เหล็กสามารถมีอยู่ตามสมมุติฐาน และนักทฤษฎีควอนตัมได้สร้างสิ่งเหล่านี้เมื่อเกือบ 100 ปีก่อนเพื่อสำรวจคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับกลศาสตร์

ควอนตัม“เท่าที่เราทราบ ขั้วแม่เหล็กไม่มีอยู่จริงในเอกภพของเรา” เนวิโดมสกี้กล่าวต่อ “แต่ปรากฎว่ามีโมโนโพลรุ่นแฟนซีอยู่ในของเหลวควอนตัมสปินของซีเรียมไพโรคลอร์เหล่านี้ การดีดสปินเพียงครั้งเดียวจะสร้างอนุภาคควอซิซิปไลซ์สองอนุภาคที่เรียกว่า สปินออน (อนุภาคที่ทำหน้าที่หมุนของอิเล็กตรอน) 

ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนโมโนโพลและเดินไปรอบๆ ตาข่ายคริสตัล”นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขายังพบหลักฐานว่าสปินตันที่มีลักษณะคล้ายสำหรับฟิสิกส์พื้นฐาน  รวมถึงการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ระหว่าง QSL และขั้วแม่เหล็กซึ่งเป็นอนุภาคสมมุติฐานที่มีขั้วแม่เหล็กเหนือหรือใต้ที่แยกตัวออกมา

รวมทั้งสุนัขป่าในนิวกินีอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์และอะคูสติกใต้น้ำเกี่ยวกับการทำงานทางชีวภาพของมนุษย์อยู่แล้ว แล้วแปดนิวตรอนล่ะ? พวกมันสามารถสร้างสถานะที่สั่นพ้องหรืออาจเป็นไปได้ว่าสถานะผูกพันที่มีอายุยืนยาวซึ่งสลายตัวผ่านการโต้ตอบที่อ่อนแอ”

วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกทั้งหมดเป็นแบบเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งหมายความว่าจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้แรงกดดันจากวัตถุ แรงดันไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อสร้างภาพของวัตถุได้ อย่างไรก็ตาม แรงดันไม่จำเป็นต้องผ่านการสัมผัสโดยตรง: มันยังอาจมาจากคลื่นเสียงที่สะท้อนจากวัตถุที่ตัวมันเองอยู่ภายใต้ความเครียด เฟอร์โรอิเล็กทริกจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในทางการแพทย์

credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com