พบตัวเลือกใหม่สำหรับ Kitaev spin liquids

พบตัวเลือกใหม่สำหรับ Kitaev spin liquids

วัสดุสองมิติที่รู้จักกันในนามของแร่ชาร์โคลฮาไลด์ที่หายากอาจเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการสร้างสิ่งซึ่งเป็นสารแปลกใหม่ที่สามารถนำมาใช้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมโทโพโลยีที่ทนต่อความผิดพลาดได้ การทดลองโดยนักวิจัยที่ ในกรุงปักกิ่งและมหาวิทยาลัยหลานโจวพบว่าวัสดุที่มีสูตรทางเคมี โดยที่ RE เป็นธาตุโลหะหายาก Ch คือออกซิเจน ซัลเฟอร์ ซีลีเนียม หรือเทลลูเรียม และ X เป็นฮาโลเจน 

เช่น ฟลูออรีน

หรือไอโอดีน อาจเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการศึกษาฟิสิกส์พื้นฐานของของเหลวควอนตัมสปินโดยทั่วไป

ของเหลวควอนตัมสปิน (QSL) เป็นวัสดุแม่เหล็กแข็งที่ไม่สามารถจัดช่วงเวลาแม่เหล็ก (หรือหมุน) ให้เป็นรูปแบบปกติและคงที่ได้ พฤติกรรม “หงุดหงิด” นี้แตกต่างอย่างมากจากแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนต

หรือแอนติเฟอโรแมกเน็ตทั่วไป ซึ่งมีการหมุนที่ชี้ไปในทิศทางเดียวกันหรือสลับกันตามลำดับ แต่การหมุนใน QSL จะเปลี่ยนทิศทางอย่างต่อเนื่องราวกับว่าอยู่ในของเหลว แม้ในอุณหภูมิที่เย็นจัด ท้าทายที่จะทำให้เป็นประเภทย่อยของ QSL ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีความท้าทายเป็นพิเศษในการผลิต

ในห้องปฏิบัติการ นี่เป็นเพราะตามทฤษฎีแล้วพวกเขาต้องการโครงตาข่ายรูปรังผึ้งสองมิติที่สมบูรณ์แบบ (แก้ไขได้อย่างแน่นอน) ในการสร้าง การหมุนใน KSL ยังเชื่อมโยงผ่านการโต้ตอบการแลกเปลี่ยนที่ผิดปกติ อันตรกิริยาดังกล่าวยังเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุในชีวิตประจำวัน เช่น เหล็ก 

และเกิดขึ้นระหว่างคู่ของอนุภาคที่เหมือนกัน (เช่น อิเล็กตรอน) มีผลในการป้องกันการหมุนของอนุภาคข้างเคียงไม่ให้ชี้ไปในทิศทางเดียวกัน ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า KSL ประสบปัญหาจากความขัดข้อง “การมีเพศสัมพันธ์แบบแลกเปลี่ยน” มากกว่าความขัดข้องทางเรขาคณิตอย่างง่ายใน QSL ทั่วไป

คุณลักษณะที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งของ KSL คือมีการกระตุ้นเบื้องต้น ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการคำนวณควอนตัมทอพอโลยีที่ทนต่อความผิดพลาด การคำนวณประเภทนี้ใช้ประโยชน์จากควอนตัมบิต (qubits) ที่กำหนดไว้ในรูปทรงพื้นฐานที่ไม่สามารถเปลี่ยนรูปได้ง่าย คิวบิตที่ได้รับการปกป้อง

ด้วยทอพอโลยี

เหล่านี้จะไม่ถูกรบกวนโดยสภาพแวดล้อม ดังนั้นข้อมูลที่มีอยู่จึงคงสภาพสมบูรณ์ (หรือ “เชื่อมโยงกัน”) ได้นานขึ้น ตระกูลแร่แคลโคฮาไลด์ที่หายาก และเพื่อนร่วมงาน แร่ชาร์โคลฮาไลด์จากแร่หายากสามารถนำมาผลิตเป็น KSL ได้ ในการศึกษาใหม่ของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์พวกเขาศึกษาผลึก รวมถึงโพลีคริสตัล

เทคนิคการค้นหาที่แปลกประหลาดอีกวิธีหนึ่งใช้การโน้มถ่วงของแสงรอบดาวฤกษ์เพื่อตรวจจับดาวเคราะห์ หากเรามองไปยังกลุ่มเมฆดาวที่หนาแน่นที่ใจกลางกาแลคซีของเรา เราพบว่า ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ดาวหนึ่งในล้านดวงมีแสงเพิ่มขึ้นจากเอฟเฟกต์ “ไมโครเลนส์จากความโน้มถ่วง” นี้ 

ในรูปของดาวฤกษ์ (โดยปกติจะเป็นดาวแคระแดงจางๆ ) ผ่านไปด้านหน้า (รูปที่ 7) ดาวพื้นหลังดูเหมือนจะสว่างขึ้นแล้วจางหายไปภายในสองสามสัปดาห์ หากดาวฤกษ์เบื้องหน้ามีดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดี มีโอกาสประมาณ 20% ที่จะมีการขยายตัวในวินาทีสั้นๆ เมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านแนวสายตา

ของเรา ความน่าจะเป็นนั้นจะลดลงเหลือประมาณ 2% หากดาวเคราะห์ดวงนี้มีลักษณะคล้ายโลกระยะเวลาของเหตุการณ์เลนส์ทุติยภูมิบอกเราถึงมวลของดาวเคราะห์ สำหรับดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดีจะคงอยู่ประมาณหนึ่งวัน ในขณะที่วัตถุคล้ายโลกจะอยู่ได้ประมาณหนึ่งชั่วโมง หลายกลุ่มกำลังติดตาม

เหตุการณ์

ไมโครเลนส์อย่างเข้มข้นเท่าที่กล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่จะอนุญาต ในการประชุมสมัชชาสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลที่เมืองแมนเชสเตอร์เมื่อฤดูร้อนที่แล้ว จากสถาบัน ในเมือง ประเทศเนเธอร์แลนด์ ประกาศว่าข้อเท็จจริงที่ว่าไม่มีกลุ่มใดเลยที่ได้เห็นเหตุการณ์ดังกล่าว แต่บ่งชี้ว่ามีดาวแคระแดง

น้อยกว่า 30% ที่มีดาวแคระแดง ดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดีในวงโคจรคล้ายดาวพฤหัสบดี กลุ่มอื่นๆ กำลังวางแผนที่จะสร้างเครือข่ายทั่วโลกของกล้องโทรทรรศน์อัตโนมัติ ซึ่งสามารถตรวจสอบความสว่างอย่างเข้มข้นโดยไม่จำเป็นต้องให้มนุษย์เข้ามาแทรกแซง แม้ว่านักดาราศาสตร์จะถ่ายภาพดาวเคราะห์

แต่ละดวงด้วยวิธีนี้เพียงครั้งเดียว แต่ก็สามารถให้ข้อมูลสำมะโนประชากรที่ดีว่าดาวเคราะห์คล้ายโลกและดาวพฤหัสบดีทั่วไปอาจอยู่รอบดาวฤกษ์อื่นที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์มากน้อยเพียงใดการค้นหาขลุ่ยนอกโลกหากวิธีการที่ค่อนข้างถูกเหล่านี้แสดงหลักฐานว่าดาวเคราะห์คล้ายโลกมีอยู่ทั่วไป

รอบดาวฤกษ์ประเภทสุริยะ แรงจูงใจในการศึกษารายละเอียดเหล่านี้ก็จะมากเกินไป ทั้งกำลังมองหาความเป็นไปได้ในการใช้เครือข่ายกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดในอวกาศเพื่อถ่ายภาพและรับสเปกตรัมของดาวเคราะห์คล้ายโลกที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างออกไป 30 ปีแสงพวกเขาแสดงลักษณะเฉพาะ

มีจุดมุ่งหมายคล้ายกัน ทั้งสองเสนอการรวมแสงดาวที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์สี่หรือห้าตัวที่บินเป็นแถวห่างกันประมาณ 100 เมตรเพื่อสร้างรูปแบบการรบกวน กล้องโทรทรรศน์จะอยู่ในตำแหน่งที่ยอดและรางคลื่นที่มาจากดาวฤกษ์ส่วนกลางผ่านกล้องโทรทรรศน์ต่างๆ ตัดกัน สิ่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์

สามารถตรวจจับและศึกษาแสงจากดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลกได้ โดยไม่ถูกบดบังด้วยแสงจ้าของดาวฤกษ์แม่หากตรวจพบดาวเคราะห์ นักดาราศาสตร์จะสามารถค้นหารอยนิ้วมือของก๊าซต่างๆ เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และโอโซนในสเปกตรัมอินฟราเรดได้ การปรากฏตัวของน้ำ

จะแนะนำสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างอ่อนโยนสำหรับชีวิต แต่การค้นหาโอโซนอาจเป็นเรื่องยุ่งยาก โอโซน  และโดยปริยายแล้ว ออกซิเจน  ไม่ควรมีอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ เว้นแต่จะมีกลไกบางอย่างหมุนเวียนการจ่ายก๊าซที่มีปฏิกิริยาสูงนี้อย่างต่อเนื่อง บนโลกนี้ ชื่อที่เราตั้งให้กับกลไกนี้คือ “ชีวิต”

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์