Фрактоните чекор поблиску до експериментално откривање

Физичарите од Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) пронајдоа нови теоретски докази дека необични квазичестички, познати како фракони, би можеле да постојат во реални квантни материјали.

Фраконите се појавуваат како колективен ефект од однесувањето на многу заемно поврзани честички. За разлика од вообичаените квазичестички, тие се речиси неподвижни: поединечен фракон не може слободно да се придвижи, туку неговото поместување зависи од заемодејство со други фракони.

Истражувачите ги проучувале во таканаречена квантна спинска течност — необична состојба на материјата во која магнетните моменти на електроните не се подредуваат во стабилна шема, туку постојано флуктуираат. Таквите состојби можат да постојат дури и при температури блиску до апсолутната нула.

Досегашните предвидувања за фраконите главно се темелеа на високо генерализирани теории на калибарски полиња. Новата студија покажува дека тие би можеле да се појават и во пореалистичен модел на квантен цврст материјал.

Претходните симулации се соочувале со тешкотија: при премногу силни квантни ефекти фраконите исчезнувале, а при премногу слаби ефекти останувале само како класични честички. Со попрецизно опишување на заемодејствата меѓу спиновите, научниците добиле услови во кои фраконската фаза може да опстане со вистинско квантно однесување.

Ова е важно и за квантните технологии. Бидејќи фраконите тешко ја менуваат положбата, тие би можеле да помогнат во создавање постабилни начини за складирање квантни информации, поотпорни на нарушувања.

Следниот чекор е да се пронајдат или создадат материјали што ги исполнуваат условите од моделот. Симулаторите со атоми на Рајдберг се една од можните експериментални платформи за проверка дали овие невообичаени квазичестички навистина постојат.