Продемонстрирован новый тип ферромагнетизма с совершенно другим расположением магнитных моментов

В ETH в Цюрихе группа исследователей под руководством Атача Имамоглу из Института квантовой электроники и Юджина Демлера из Института теоретической физики обнаружила новый тип ферромагнетизма в искусственно созданном материале, в котором выравнивание магнитных моментов происходит совершенно по-другому. Недавно они опубликовали свои результаты в журнале Nature.

Управляемое расщепление одной куперовской пары в гибридных системах квантовых точек

Исследователи из Делфтского технологического университета (TU Delft) недавно продемонстрировали контролируемое расщепление медной пары на два составляющих ее электрона в гибридной системе квантовых точек, удерживая их после разделения. Их статья, опубликованная в Physical Review Letters, может открыть новые возможности для изучения сверхпроводимости и запутанности в системах квантовых точек. Благодаря своей уникальной конструкции и отсутствию электрических контактов, в гибридной системе квантовых точек не протекает электрический ток. Когда учёные «вытолкнули» одну куперовскую пару из сверхпроводника, электроны оказались изолированными на квантовых точках. Таким образом исследователи смогли удержать расщепленные электроны, которые ранее были частью одной куперовской пары.

Появление спиновой микроэмульсии в бозе-эйнштейновских конденсатах со спин-орбитальной связью

В новом исследовании учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) сообщили об открытии спиновой микроэмульсии в двумерных системах спинорных бозе-эйнштейновских конденсатов. Открытие проливает свет на новый фазовый переход, характеризующийся потерей сверхтекучесть, сложные псевдоспиновые текстуры и появление топологических дефектов. Было применено передовое теоретико-полевое моделирование (FTS) для исследования перехода низкотемпературной полосовой фазы со сверхтвердыми характеристиками. При повышении температуры фаза превращается в спиновую микроэмульсию. В фазе спиновой микроэмульсии атомы самоорганизуются на основе своих внутренних спиновых состояний, подобно образованию микроэмульсий в жидкостях. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Спектр корреляции шума для пары спиновых кубитов в кремнии

Чтобы создать высокопроизводительные квантовые компьютеры, исследователи должны иметь возможность надежно получать информацию о шуме внутри них, а также определять эффективные стратегии по подавлению этого шума. За последние годы в этом направлении был достигнут значительный прогресс, благодаря которому ошибки в работе различных платформ квантовых вычислений не превышают 1%. Исследовательская группа из Токийского технологического института и RIKEN недавно приступила к надежной количественной оценке корреляций между шумом, создаваемым парами полупроводниковых кубитов, которые очень привлекательны для разработки масштабируемых квантовых процессоров. Их статья, опубликованная в журнале Nature Physics, выявила сильные корреляции межкубитного шума между парой соседних кремниевых спиновых кубитов.

Квантово-метрический нелинейный эффект Холла в топологической антиферромагнитной гетероструктуре

Международная группа исследователей, включая команду из Центра развития топологических полуметаллов (CATS), энергетического исследовательского центра при Управлении науки Министерства энергетики США, возглавляемого Национальной лабораторией Эймса, экспериментально продемонстрировала новый тип нелинейного эффекта Холла. Этот эффект Холла обусловлен квантовой метрикой, которая определяет расстояния между электронными волновыми функциями внутри кристалла. Экспериментальную работу возглавляли ученые Гарвардского университета, а теоретическое моделирование разрабатывалось в лаборатории Эймса. Этот проект представляет собой первое экспериментальное доказательство нелинейного эффекта Холла, который до сих пор был только теоретически обоснован.

Наблюдение и контроль гибридных режимов переноса спиновой волны и тока Мейсснера или управление волнами в магнитах с помощью сверхпроводников

Физики из Делфтского технологического университета впервые показали, что можно контролировать и манипулировать спиновыми волнами на чипе с помощью сверхпроводников. Эти крошечные волны в магнитах могут стать альтернативой электронике в будущем. Исследование, опубликованное в журнале Science, в первую очередь дает физикам новое представление о взаимодействии магнитов и сверхпроводников. Спиновая волна генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает сверхток в сверхпроводнике. Этот сверхток действует как зеркало для спиновой волны. Сверхпроводящий электрод отражает магнитное поле обратно в спиновую волну. Сверхпроводящее зеркало заставляет спиновые волны двигаться вверх и вниз медленнее, что делает волны легко управляемыми.

Доказательства наличия спинаронов в атомах Co

Впервые физики-экспериментаторы из Вюрцбург-Дрезденского кластера передовых технологий ct.qmat продемонстрировали новый квантовый эффект, метко названный «спинарон». В тщательно контролируемой среде и с использованием современного набора инструментов им удалось доказать необычное состояние, которое атом кобальта принимает на поверхности меди. Это открытие бросает вызов давнему эффекту Кондо — теоретической концепции, разработанной в 1960-х годах и с 1980-х годов считающейся стандартной моделью взаимодействия магнитных материалов с металлами. Эти революционные открытия были опубликованы сегодня в журнале Nature Physics.

Опосредованные взаимодействия между ферми-поляронами и роль примесной квантовой статистики

Электрон, движущийся через твердое тело, создает поляризацию в окружающей среде из-за своего электрического заряда. Лев Ландау в своих теоретических рассуждениях расширил описание таких частиц их взаимодействием с окружающей средой и говорил о квазичастицах. Более 10 лет назад группе под руководством Рудольфа Гримма из Института квантовой оптики и квантовой информации (IQQOI) Австрийской академии наук (ÖAW) и кафедры экспериментальной физики Инсбрукского университета удалось создать такие квазичастицы (как привлекательные, так и отталкивающие взаимодействия с окружающей средой). Для этого используют ультрахолодный квантовый газ из атомов лития и калия в вакуумной камере. С помощью магнитных полей управляют взаимодействиями между частицами и с помощью радиочастотных импульсов переводят атомы калия в состояние, в котором они притягивают или отталкивают окружающие их атомы лития. Таким образом учёные моделируют сложное состояние, подобное тому, которое создается в твердом состоянии свободным электроном. Работа была опубликована в журнале Nature Physics.

Неразрушающие измерения, реализованные в кубитах иттербия, помогают масштабировать квантовые вычисления на нейтральных атомах

Атомы металла иттербия-171, возможно, наиболее близки в природе к совершенным кубитам. Недавнее исследование показывает, как использовать их для повторных квантовых измерений и вращений кубитов, что может помочь в разработке масштабируемых квантовых вычислений. Физики из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали процедуру измерения кубитов иттербия-171, которая сохраняет их для будущего использования. Как сообщают исследователи в журнале PRX Quantum, достижение этого «неразрушающего измерения» позволило им использовать процессор для длительных многоэтапных вычислений, которые лежат в основе многих квантовых алгоритмов.

Точное квантовое вириальное расширение для оптического отклика легированных двумерных полупроводников

Исследователи из Университета Монаша открыли новую информацию о поведении квантовых примесей внутри материалов. Международное теоретическое исследование представляет новый подход, известный как «квантовое вириальное расширение», предлагающий мощный инструмент для раскрытия сложных квантовых взаимодействий в двумерных полупроводниках. Этот прорыв потенциально может изменить наше понимание сложных квантовых систем и открыть захватывающие будущие приложения с использованием новых 2D-материалов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.