Частинки в бозе-склі локалізовані й не змішуються одна з одною. Дослідження опубліковано в журналі Nature.
Вчені з Кавендішської лабораторії Кембриджського університету вперше створили двовимірну версію бозе-скла. Ця нова фаза матерії кидає виклик традиційним уявленням статистичної механіки. Бозе-скло проявляє властивості, подібні до скла, але всі частинки в системі локалізовані і не змішуються одна з одною.
Дослідницька група під керівництвом професора Ульріха Шнайдера використовувала лазерні промені, що перекриваються, для створення квазіперіодичного візерунка, що нагадує мозаїку Пенроуза. Заповнивши цю структуру ультрахолодними атомами, охолодженими майже до абсолютного нуля, вчені отримали бозе-скло.
Бозе-скло демонструє незвичайні властивості, що суперечать принципам статистичної механіки. На відміну від більшості систем, воно не прагне до теплової рівноваги і зберігає “пам’ять” про початковий стан. Це робить бозе-скло перспективним кандидатом для створення квантових комп’ютерів, оскільки квантова інформація в такій системі може зберігатися довше.
Під час експерименту дослідники спостерігали несподівано різкий фазовий перехід від бозе-скла до надплинності – іншого екзотичного стану матерії.
Це відкриття може допомогти краще зрозуміти фундаментальні властивості квантових систем і знайти застосування в квантових обчисленнях. Але дослідники закликають не поспішати. “Спочатку нам потрібно краще зрозуміти термодинаміку і динамічні властивості бозе-скла, перш ніж думати про його практичне використання”, – зазначив Ульріх Шнайдер, співавтор дослідження.