Новый взгляд на квантовые материалы: как ученые изучают невидимые процессы

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали уникальный метод изучения квантовых свойств материалов, способный раскрыть сложные физические процессы. Новая технология позволяет измерять квантовый геометрический тензор — математический объект, описывающий, как квантовые состояния изменяются под воздействием внешних факторов.

Фото: Flickr by IBM Research, https://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/

Квантовый компьютер

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Physics (NP).

Революция в спектроскопии

Метод основан на фотоэмиссионной спектроскопии — инструменте, обычно используемом для анализа электронной структуры материалов. Ученые усовершенствовали эту технологию, чтобы восстанавливать не только реальные, но и мнимые компоненты квантового геометрического тензора. Это делает их подход универсальным и пригодным для материалов с любой симметрией и структурой энергетических зон.

Новые горизонты исследований

Один из ключевых выводов исследователей — возможность реконструкции полной геометрии электронных состояний с помощью данных спектроскопии. Эта методика открывает новые перспективы в изучении квантовых материалов, включая системы с нетривиальной топологией. Ученые рассчитывают, что дальнейшее развитие метода поможет глубже понять природу квантово-геометрических эффектов и особенности квантовых состояний в твердых телах.