Физики обнаружили состояние, где электроны нарушают все классические законы, — это открывает путь к принципиально новой квантовой электронике
Международная группа учёных зафиксировала уникальное квантовое состояние вещества, которое может стать основой для электроники будущего. Исследователи обнаружили, что при экстремально низких температурах электроны в определённых материалах начинают вести себя коллективно, формируя так называемый «эмергентный топологический полуметалл». Это состояние нарушает классические законы физики и открывает перспективы для создания квантовых вычислительных устройств и высокоточных сенсоров.
Эксперимент проводился специалистами Венского технического университета и Университета Райса. Они изучали свойства соединения церия, рутения и олова при температуре, близкой к абсолютному нулю. В этих условиях материал проявлял свойство квантовой критичности, находясь в постоянном колебании между различными фазами, которые невозможно описать в рамках традиционных моделей поведения электронов.
Ключевым доказательством открытия стала регистрация аномального эффекта Холла, который возник в образце спонтанно, без воздействия внешнего магнитного поля. Этот факт подтвердил топологическую природу нового состояния. Наиболее сильный сигнал наблюдался в момент максимальных квантовых флуктуаций. Когда учёные подавили эти колебания с помощью внешнего давления, уникальные свойства материала исчезли.
Руководитель исследования профессор Зилке Бюлер-Пашен отметила, что открытие стало неожиданностью и доказывает, что топологические свойства материи могут формироваться не на уровне отдельных частиц, а в результате сложного коллективного взаимодействия. Теоретик Лей Чэнь разработал новую модель для описания явления. Как подчеркнул профессор Кимиао Си, это открытие прокладывает путь к целенаправленному поиску новых материалов с управляемыми квантовыми свойствами, которые лягут в основу технологий следующего поколения.