德国科学家正在研究一种新型量子磁体

产业资讯 量科网 2022-06-26 10:41

磁性是一种具有许多应用的显着物理现象。早在古希腊和古代中国,就有航海员用它来做罗盘指针进行导航。在19世纪,科学家们认识到了磁性和电流之间的联系,但直到1920年代有了量子力学的发展,才有可能理解磁性材料:磁性是由不成对的电子的轨道和自旋矩引起的。

有了对铁磁体的洞察了解——它的力矩是严格对齐的——使得许多技术应用成为可能。如果没有这些技术应用,我们今天的生活将是不可想象的,例如电动机、扬声器、发电机和硬盘存储器等。

最近一些基础研究集中在所谓的量子磁体上,它具有与经典铁磁体完全不同的特性。来自洪堡的研究员Prashanta Mukharjee博士也将在未来两年内对量子磁体进行研究,并且他选择了奥格斯堡大学的电子相关与磁学中心作为他在家乡的研究所。

奥格斯堡大学实验物理六系主任Philipp Gegenwart教授解释说:“他(Mukharjee)的项目目标是创造一种纠缠的量子态。这意味着即使在低温下,磁矩也不再像‘经典’磁铁那样固定对齐,而是在每种情况下的不同设置间交替。”

Gegenwart说:“Mukharjee博士正在研究具有六角蜂窝结构的新型含钴化合物的合成和表征,其中的量子纠缠已在理论上得到预测。”然后将使用高质量的晶体来寻找量子纠缠的迹象,这将需要在低于-272°C的极低温度下进行实验。

Gegenwart继续解释说,这项研究的目的是检测固体中的这种量子纠缠,然后以有针对性的方式去控制它。从长远来看,它可以运用在新兴的量子信息技术应用中——甚至可能用于新一代的量子计算机。(编译:Qtch)