Свет помог исследователям изучать материалы будущего

Российские ученые разработали метод, который позволяет наблюдать за коллективным поведением электронов в ультратонких материалах с использованием света. Это открытие значительно упростит изучение сложных состояний вещества, что имеет важное значение для создания новых материалов, квантовой электроники и твердотельных квантовых симуляторов. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Physical Review B. Информацию предоставляет портал ТАСС. Об этом сообщает сайт Togliatti24.

Научная группа из Российского квантового центра, Университета ИТМО и МФТИ впервые оптически зафиксировала вигнеровский кристалл — упорядоченную структуру электронов, которая образуется при низкой температуре и низкой плотности частиц. Эксперимент проводился на монослое диселенида вольфрама, толщина которого составляет 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 обойти эти методы, 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».