Lo stato chirale bose-liquido
Un team di fisici, tra cui Tigran Sedrakyan, assistente professore dell’Università del Massachusetts, ha recentemente annunciato un’importante scoperta nel campo della materia. Grazie a ricerche nel mondo quantistico, i ricercatori hanno identificato un nuovo stato della materia chiamato stato chirale bose-liquido. Questo stato si trova al di là delle normali condizioni della vita quotidiana, in cui la materia può presentarsi come solida, liquida o gassosa. Il mondo quantistico, invece, offre alle particelle elementari comportamenti unici che possono essere meglio descritti in termini di possibilità ed energia.
Lo studio sul sistema quantistico frustrato
I fisici hanno effettuato questa scoperta attraverso l’analisi di un “sistema quantistico frustrato”. In questo sistema, l’interazione tra le particelle porta a un numero infinito di possibilità. In parole semplici, si tratta di un sistema vincolato che impedisce alle particelle di interagire come farebbero normalmente (da qui il termine “frustrato”). Questi vincoli e la conseguente frustrazione possono generare risultati entusiasmanti per gli scienziati.
Nello specifico studio, pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori si sono concentrati sugli elettroni. Hanno spiegato il funzionamento del sistema quantistico frustrato attraverso l’analogia del gioco delle sedie musicali. Invece di avere una sedia su cui sedersi, ogni elettrone deve “arrampicarsi” e avere molte possibilità su dove “sedersi”. È quanto affermato da Sedrakyan, uno dei ricercatori coinvolti nello studio.
La configurazione del dispositivo di studio
Per comprendere meglio questo nuovo stato della materia, i ricercatori hanno creato un dispositivo semiconduttore con due strati: uno strato superiore ricco di elettroni e uno strato inferiore con molti “fori” disponibili in cui gli elettroni potevano muoversi naturalmente. Tuttavia, non c’erano abbastanza fori per ospitare tutti gli elettroni presenti. Di conseguenza, i ricercatori hanno osservato cosa accade quando viene applicato un campo magnetico estremamente intenso.
Misurando i movimenti degli elettroni mentre si “avvicinano alle sedie”, gli studiosi hanno fornito la prima dimostrazione del nuovo stato chirale bose-liquido della materia. Secondo Lingjie Du, fisico sperimentale dell’Università di Nanjing in Cina e co-autore dello studio, questo stato si manifesta sul bordo del doppio strato di semiconduttore. Ciò porta a un tipo di trasporto elicoidale, che può essere ulteriormente influenzato da campi magnetici esterni quando i canali di elettroni e fori si separano gradualmente sotto campi più intensi.
Proprietà interessanti del nuovo stato della materia chirale bose-liquido
Questo nuovo stato della materia presenta alcune proprietà molto interessanti. Ad esempio, gli elettroni possono congelarsi in uno schema prevedibile e con una direzione di rotazione fissa anche allo zero assoluto. Inoltre, non subiscono interferenze da parte di altre particelle o campi magnetici. Tale stabilità potrebbe trovare applicazioni nei sistemi di archiviazione digitale a livello quantistico.
Inoltre, le particelle esterne che collidono con un elettrone possono influenzare tutti gli elettroni presenti nel sistema. Ciò è possibile grazie al fenomeno del quantum entanglement a lungo raggio, presente in questo sistema quantistico. In altre parole, se consideriamo l’esempio del gioco del biliardo e della bilia battente, se le altre bilie fossero in uno stato liquido bose-chirale, tutte reagirebbero allo stesso modo quando la bilia 8 viene colpita.
Importanza della scoperta
Sebbene l’argomento sia di alto livello scientifico, scoperte come queste ci avvicinano a una maggiore comprensione del nostro mondo. Possono fornirci informazioni preziose sulla struttura e sui meccanismi dell’Universo che ci circonda. Sono passi importanti verso la scoperta e la comprensione di nuovi fenomeni fisici e possono aprire la strada a future applicazioni tecnologiche.
Conclusioni sul nuovo stato della materia: chirale bose-liquido
Il team di fisici, guidato da Tigran Sedrakyan, ha identificato e dimostrato l’esistenza di un nuovo stato della materia chiamato stato chirale bose-liquido. Questo stato è stato scoperto attraverso lo studio di un sistema quantistico frustrato e l’analisi del comportamento degli elettroni in un dispositivo semiconduttore. Il nuovo stato presenta proprietà affascinanti, come la stabilità e l’influenza delle particelle esterne. Questa scoperta ci avvicina a una migliore comprensione dei meccanismi dell’Universo e può avere implicazioni significative nelle tecnologie future.
