Фізікі адкрылі новую квантавую фазу матэрыі
- 12.01.2026, 19:12
Даследчыкі выявілі ўстойлівую «выключную ферміённую звышцякучасць».
Навукоўцы з Токійскага інстытута навукі выявілі ўстойлівую «выключную ферміённую звышцякучасць» — новую квантавую фазу матэрыі, у якой асаблівыя сінгулярнасці, званыя выключнымі пунктамі, з'яўляюцца ўнутранай уласцівасцю самога стану. Работа апублікавана ў часопісе Physical Review Letters.
Даследаванне аўтараў было прысвечана адкрытым квантавым сістэмам, дзе магчымыя страты часціц і кірунковая асіметрыя іх руху. Такія сістэмы апісваюцца неэрмітавымі мадэлямі, у якіх звыклыя законы квантавай механікі парушаюцца. У іх узнікаюць выключныя пункты — станы, дзе адначасова зліваюцца энергетычныя ўзроўні і адпаведныя квантавыя станы. Раней лічылася, што такія пункты з'яўляюцца толькі на мяжы фазавага пераходу, напрыклад пры разбурэнні звышцякучасці.
Фізікі паказалі, што гэта не так. Даследуючы неэрмітавую версію прыцягальнай мадэлі Хабарда з парушэннем спінавай узгодненасці пар, яны выявілі ўстойлівую звышцякучую фазу, унутры якой выключныя пункты існуюць пастаянна. Паводле слоў кіраўніка праекта, дацэнта Акіхісы Когі, гэта фаза характарызуецца не толькі канечным параметрам парадку, але і ўбудаванымі ў імпульсную прастору выключнымі пунктамі, што прынцыпова адрознівае яе ад раней вядомых неэрмітавых звышцякучых станаў.
Ключавым механізмам аказалася асаблівая форма дысіпацыі, пры якой часціцы з супрацьлеглымі спінамі аддаюць перавагу рухацца ў розных напрамках. Замест разбурэння пар Купера такая спінавая неўзгодненасць стабілізуе новы стан. Разлікі паказалі, што геаметрыя рашоткі грае вырашальную ролю: на квадратнай рашотцы выключная звышцякучасць узнікае нават пры колькі заўгодна слабым прыцягненні, тады як на кубічнай рашотцы моцная дысіпацыя можа яе знішчыць. Пры гэтым у трох вымярэннях выключныя пункты фармуюць лініі, а ў двух — ізаляваныя пункты.
Аўтары падкрэсліваюць, што новая фаза патэнцыйна можа быць рэалізаваная ў эксперыментах з ультрахалоднымі атамнымі газамі, такімі як ліцій-6 або калій-40, дзе можна дакладна кантраляваць страты часціц. На думку Акіхісы Когі, адкрыццё адкрывае новы накірунак у вывучэнні нераўнаважнай моцна карэляванай квантавай матэрыі і паказвае, што дысіпацыя можа быць не ворагам, а інструментам фарміравання новых квантавых станаў.