Свет помог исследователям изучать материалы будущего
Российские ученые разработали метод, позволяющий наблюдать за коллективным поведением электронов в ультратонких материалах с использованием света. Это открытие упростит изучение сложных состояний вещества, что важно для создания новых материалов, квантовой электроники и твердотельных квантовых симуляторов. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B. Информацию предоставляет портал ТАСС.
Научная группа из Российского квантового центра, Университета ИТМО и МФТИ впервые оптически зафиксировала вигнеровский кристалл — упорядоченную структуру электронов, образующуюся при низкой температуре и низкой плотности частиц. Эксперимент проводился на монослое диселенида вольфрама, который имеет толщину около одного нанометра, что в сто тысяч раз меньше человеческого волоса.
Ранее подобные состояния исследовались с помощью электрических измерений или сильных магнитных полей. Новый подход позволяет избежать этих методов, полагаясь исключительно на реакцию материала на свет. Руководитель научной группы Александр Чернов отметил, что это предоставляет научному сообществу удобный инструмент для изучения квантовых систем, где множество частиц ведут себя как единое целое.
В будущем двумерные структуры могут стать основой для твердотельных квантовых симуляторов. Эти платформы способны моделировать поведение сложных материалов, что невозможно для классических суперкомпьютеров из-за необходимости учитывать коллективные эффекты большого числа частиц. Исследование проводилось в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям под руководством госкорпорации «Росатом».
