Vědci potvrdili existenci třetího magnetického stavu

Vůbec první demonstraci magnetického stavu nazvaného QSL (quantum spin liquid) byli vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) schopni provést díky tenkému krystalu vzácného minerálu, jehož samotné vytvoření výzkumníkům zabralo přes deset měsíců. QSL byl dlouhou dobu pouhou teorií, kterou se až dosud nikomu nepodařilo potvrdit skutečným experimentem.

Vedoucím pracovníkem týmu, který stojí za tímto úžasným úspěchem, je profesor fyziky Young Lee. Vědci se při práci na experimentu původně nějakým pokrokem v oblasti IT vůbec nezabývali. Při snaze porozumět tomu, jak QSL funguje, však narazili na fenomén zvaný „long-range entanglement“, který může dát vzniknout novým typům úložných, výpočetních i komunikačních zařízení.

Dvě další známé formy magnetismu se již dlouhou dobu běžně používají. Prvním je feromagnetismus, který způsobuje přitažlivost a odpudivost objektů. Tím druhým je pak antiferomagnetismus, který způsobuje, že atomy v rámci jednoho objektu mají opačné magnetické momenty a navzájem se ruší, čehož se využívá například pro zvýšení spolehlivosti pevných disků.

V krystalu, který zkoumali na MIT, každá částice pravidelně mění svůj magnetický moment. Atomy se se svými sousedy nijak neorganizují ani se vzájemně neruší. Od tohoto faktu je odvoz název nového magnetického stavu. Takové chování atomů je totiž typické pro kapaliny. Při práci na QSL narazili vědci na řadu zajímavých a ojedinělých jevů. Jedním z nich je již zmíněný „long-range entanglement“, při kterém si dvě samostatné částice navzájem mění své magnetické stavy. Tento efekt by mohl příznivě ovlivnit vývoj kvantového komputingu, zlepšit komunikační technologie nebo zvýšit efektivitu přenosu elektrické energie. Zatím jde však jen o pouhé představy, protože na vědce teď čeká ještě hodně práce.