Decenijama, naučnici tragaju za kvantnim spin tečnostima, materijalima za koje se smatra da poseduju posebne osobine koje bi mogle unaprediti razumevanje magnetizma i razvoj kvantnih računara. U novom istraživanju, materijal koji je ranije smatran QSL-om pokazao se kao nešto sasvim drugo. Ova otkrića ukazuju na potrebu da preispitamo kako procenjujemo kandidate za QSL.
Prema međunarodnom timu istraživača, materijal cerijum magnezijum heksaluminat (CeMgAl 11 O 19) ima neobične osobine koje nikada ranije nisu viđene, ali ne ispunjava kriterijume za QSL. „Materijal je bio klasifikovan kao kvantna spin tečnost zbog dva svojstva: posmatranje kontinuuma stanja i nedostatak magnetskog uređenja,“ kaže fizičar Bin Gao sa Univerziteta Rajs u SAD-u.
Međutim, bliže posmatranje materijala pokazalo je da uzrok ovih posmatranja nije bio faza kvantne spin tečnosti. Naučnici su do sada tražili QSL-ove hlađenjem materijala na ekstremno niske temperature i traženjem karakteristika koje CeMgAl 11 O 19 poseduje: zamagljen kontinuum stanja i haotično magnetsko ponašanje koje ne prati uobičajena pravila.
Iako su ovi materijali dugo teoretizovani, i naučnici su imali određeni uspeh sa sintetičkim QSL-ovima, još uvek nisu pronašli definitivne primere u prirodi. Ono što CeMgAl 11 O 19 pokazuje je da ta dva ‘karakteristična’ znaka QSL-ova nisu toliko pouzdana koliko su fizičari mislili.
Korišćenjem različitih tehnika, uključujući odbijanje X-zraka i neutrona od kristalnog materijala, snižavanje temperature i primenu magnetskih polja, istraživači su otkrili da materijal ipak nije QSL. Konkurentske magnetske sile unutar materijala, zajedno sa neobičnim rasporedom atoma, zapravo su uzrokovale efekte slične QSL-u.
Iako CeMgAl 11 O 19 ne može biti klasifikovan kao QSL, i dalje predstavlja intrigantan oblik materije koji je nov za nauku. „Bili smo zainteresovani za ovaj materijal, koji je imao skup karakteristika koje nismo ranije videli,“ kaže fizičar Tong Chen sa Univerziteta Rajs.
Ova otkrića mogu izgledati manje relevantna za svakodnevni život, ali postoje potencijalno veliki proboji povezani sa QSL-ovima, posebno u oblasti kvantnog računanja. Ovi sistemi obećavaju eksponencijalni skok u pogledu procesorske moći, ali su još uvek daleko od postajanja stvarno korisnim van laboratorijskih okvira.
