Previziunea teoretică și detectarea experimentală ulterioară a izolatoarelor topologice. ca o nouă clasă de sisteme tridimensionale sau bidimensionale cristaline dielectrice având o suprafață conductoare stabilă sau condiție de frontieră, este una dintre descoperirile cele mai interesante materiei condensate din secolul XXI fizica.
Termenul "topologie" în numele lor reflectă doar acele caracteristici ale materialelor, datorită cărora statele conducătoare sunt rezistente la împrăștiere. Topologia răspunde la întrebare: este posibilă conversia continuă a unui obiect în altul?
Una dintre principalele idei de topologie:
1. găsiți caracteristica matematică (topologică) a obiectului (invariabil topologic)
2. Dacă obiectele A și B au invariante topologice diferite, atunci ele nu pot fi traduse în mod continuu unul în celălalt. Dacă același lucru este necunoscut (căutați un alt invarianți sau demonstrați că pot fi traduse).
În timpul experimentelor, materialele erau într-o astfel de stare când substanța "prezintă efecte mecanice cuantice macroscopice", spune Armitage. "De obicei considerăm că mecanica cuantică este o teorie a lucrurilor mici, dar în acest sistem mecanica cuantică se manifestă pe scări macroscopice de lungimi. Experimentele au devenit posibile datorită echipamentului unic dezvoltat în laboratorul meu. "
In cadrul unor probe experimentale de material gri închis din elementele de bismut și Seena - la fiecare câțiva milimetri în lungime și grosime - raze de lumină uimit terahertzi care nu sunt vizibile cu ochiul liber. Cercetătorii au măsurat lumina reflectată în timp ce se deplasau prin eșantioane de materiale și au găsit amprente ale stării cuantice a materiei.
In special, au constatat că, atunci când lumina a trecut prin materialul, unda a demonstrat caracteristicile asociate cu constante fizice, care sunt, de obicei măsurate numai în experimente la scara atomica. Aceste proprietăți corespundeau predicțiilor făcute pentru starea cuantică.
Aceste rezultate aprofundează înțelegerea izolatoarelor topologice. și poate contribui, de asemenea, la dezvoltarea unei alte zone, pe care Armitage o numește "problema centrală a fizicii moderne". Care este legătura dintre lumea clasică macroscopică și lumea cuantică microscopică, de la care urmează primul?
Aceste întrebări nu trebuie încă să răspundă, dar izolarea topologică poate face parte din soluție.
Este important de înțeles că studiile similare efectuate în studiul izolatoarelor topologice nu au doar semnificație teoretică importantă. Aceste descoperiri pot accelera dezvoltarea de computere cuantice super-puternice în viitorul apropiat.
Articole similare
-
Izolatorul este ceea ce înseamnă sensul și interpretarea cuvântului, definiția termenului
-
Cum se determină tensiunea unei linii electrice aeriene de către izolatori
-
Ce este un izolator, o definiție a ceea ce înseamnă - un izolator
Trimiteți-le prietenilor: