Фізики спостерігали квантовий портал

Дослідники з Мерілендського університету спостерігали прямий доказ існування квантового явища, яке дозволяє частинкам проходити через бар'єр так, як ніби його не існує.

Новий експеримент являє собою спостереження тунелювання Клейна, окремого випадку більш звичайного квантового явища. У квантовому світі туннелирование дозволяє частинкам проходити через бар'єр, навіть якщо у них недостатньо енергії, щоб подолати його. Більш високий бар'єр зазвичай пропускає менше частинок.

Туннелирование Клейна виникає, коли бар'єр стає повністю прозорим, відкриваючи портал, за яким частки можуть проходити незалежно від висоти бар'єру. Було майже неможливо зібрати докази існування цього явища, але в останні кілька десятиліть вчені виявили, що деякі з правил, що регулюють швидкі квантові частинки, також застосовні до порівняно млявим частинкам, що дрейфують на поверхні деяких незвичайних матеріалів.

Дослідники використовували гексаборид самарію, бінарне неорганічне з'єднання самарію і бору (SmB6). Ця речовина стає топологічним ізолятором при низьких температурах. Щоб перетворити його в надпровідник, вчені помістили матеріал поверх шару гексаборид ітрію (YB6) і охолодили до декількох градусів вище абсолютного нуля. Комбінація матеріалів виявилася правильною настільки, щоб спостерігати туннелирование Клейна.

Результат може дозволити інженерам розробити універсальні компоненти для майбутніх квантових комп'ютерів, квантових датчиків і інших пристроїв.

Фото: phys