Язык Си для начинающих / #1 - Введение в язык Си
Các nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở Tennessee và Đại học Cambridge đã cùng nhau khám phá ra một trạng thái mới của vật chất. Những phát hiện đột phá, được báo cáo trong tạp chí Thiên nhiên, mô tả chi tiết các quan sát về trạng thái lý thuyết hóa dài nhưng khó nắm bắt được gọi là chất lỏng spin lượng tử lượng tử - trong đó các electron dường như vỡ thành các mảnh nhỏ hơn.
Đây là một trạng thái lượng tử mới của vật chất, đã được dự đoán trước đó nhưng đã được nhìn thấy trước đó, ông Nikol Knolle, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Cambridge Cave Cavendish và là một trong những đồng tác giả của tờ giấy, cho biết.
Bất cứ ai có kiến thức cơ bản về vật lý đều biết có ba trạng thái chính của vật chất: chất rắn, chất lỏng và chất khí. Những người có kiến thức ít hơn có thể biết về hai trạng thái cổ điển khác: plasmas (các hạt tích điện tự do tạo nên các sự kiện năng lượng cao) và chất keo (các hạt trong betwges, tạo thành hai trạng thái cùng một lúc, như bơ).
Tuy nhiên, có hơn một chục trạng thái khác tồn tại, những trạng thái chỉ có thể quan sát được ở quy mô rất nhỏ hoặc dưới những sự kiện rất phi thường. Một trong số đó là chất lỏng spin lượng tử: một trạng thái hỗn loạn đòi hỏi một chút giải thích trước khi bạn thực sự có thể hiểu được những gì xảy ra.
Theo cơ học lượng tử, mỗi hạt có thể biểu hiện hai loại động lượng góc. Đầu tiên là động lượng góc quỹ đạo, và thứ hai là quay. Một sự tương đồng thô thiển cho hai hành động tương ứng này là một hành tinh xoay quanh mặt trời, thể hiện cả quỹ đạo và trục quay.
Khi một hệ thống đạt được một loạt các vòng lượng tử tương tác, nó nghĩ rằng nó ở trạng thái rối loạn giống như cách nước lỏng bị rối loạn khi so sánh với băng rắn. Chất lỏng spin lượng tử có hành vi tương tự, nhưng ở nhiệt độ thấp. Thay vì kết hợp với nhau trong một mô hình thống nhất, chẳng hạn như để mang các chất lại với nhau ở trạng thái rắn, một khối vật chất mà Lõi trong spin chất lỏng lượng tử sẽ tiếp tục hoạt động thất thường như một mớ hỗn độn nóng hổi. Trong thực tế, hoạt động cực đoan đến mức các hạt thực sự rơi ra. Nó có một cảnh mâu thuẫn với chính xác những gì bạn mong đợi trong môi trường lạnh.
Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu đã quan sát các hạt phân đoạn được gọi là fermion Majorana trong một vật liệu hai chiều tương tự như graphene. Những gì họ quan sát được tương tự như một mô hình chất lỏng spin lượng tử giả định được gọi là mô hình Kitaev. Kết quả cuối cùng đánh vần sự kết thúc của một cuộc tìm kiếm 40 năm cho tình trạng vật chất này.
Cụ thể hơn, các quan sát chất lỏng spin lượng tử mới đã làm sáng tỏ một tính chất được gọi là tách electron, một ngày nào đó có thể giúp xây dựng các loại máy tính lượng tử mới hoạt động nhanh hơn các máy hiện nay bằng cách vượt qua giới hạn của vật liệu thông thường.
Loại đột phá đó là nhiều thập kỷ trong tương lai. Tuy nhiên, thực tế là chúng ta đã có thể quan sát một trạng thái vật chất mới trong xác thịt chỉ là một dấu hiệu khác cho thấy con người vẫn chưa hiểu được cách thức thế giới tự nhiên hoạt động.