ოუკ რიჯის ლაბორატორიის კვლევა: მაგნიტმა ფიზიკის კანონი დაარღვია

ოუკ რიჯის ეროვნული ლაბორატორიის (ORNL) მეცნიერებმა მაგნიტურ მასალაზე ლაზერული იმპულსებით ზემოქმედება მოახდინეს და პროცესს ნეიტრონების საშუალებით დააკვირდნენ. ლაბორატორიის 9 ნოემბრის განცხადებით, მასალამ დაარღვია ფიზიკის ფუნდამენტური კანონი, ე.წ. დეტალური ბალანსი, და ნაცვლად სწრაფი აღდგენისა, ამ მდგომარეობაში დარჩა. მკვლევარების თქმით, ხანგრძლივი სიგნალი ხელს შეუწყობს კვანტურ ტექნოლოგიებს, რომლებიც ინფორმაციის გადასაცემად და შესანახად მაგნიტურ აგზნებებს იყენებენornl.gov.

შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალ Nature Communications-ში. ORNL-ის პუბლიკაციების ბაზის მიხედვით, ნაშრომი 2026 წლის აპრილში დაიბეჭდა, ავტორები არიან ჩენგიუნ ჰუა, ბარი უინი, კოლინ სარკისი, გაბრიელე სალა, ტაკეში ეგამი და ალან ტენანტიornl.gov.

ასიმეტრიული სიგნალი

გუნდმა შეისწავლა მაგნონები, რომლებიც, ORNL-ის განცხადებით, კვაზინაწილაკებია, მასალის მაგნიტურ სტრუქტურაში ტალღისებური რხევები, რომლებსაც ინფორმაციის გადატანა შეუძლიათ. როდესაც სისტემა მოსვენებულ მდგომარეობაშია, დეტალური ბალანსი ენერგიის მიღებისა და გაცემის პროცესებს პროგნოზირებადი წესით აკავშირებს. ლაზერული იმპულსების ზემოქმედებისას ეს კავშირი დაირღვა და ნეიტრონულმა მონაცემებმა მხოლოდ ერთ მხარეს აჩვენა დამატებითი სიგნალებიnewswise.com.

ზედმეტი მაგნონები არ გაქრა. ლაბორატორიის განცხადებით, ამან გამორიცხა მარტივი გათბობის ფაქტორი და მიუთითა "პერიოდული ლაზერული იმპულსებით შენარჩუნებულ არაწონასწორულ მდგრად მდგომარეობაზე". ნაშრომის ანოტაციის თანახმად, მასალა წარმოადგენდა ორგანზომილებიან კვადრატულ-ბადისებრ ჰაიზენბერგის ანტიფერომაგნიტს. ORNL-ის შეჯამების მიხედვით, დარღვევა სისტემის დინამიკის კვანტურ-მექანიკურ ბუნებაზე მიუთითებსornl.gov+1.

"არავის უცდია მანამდე დეტალური ბალანსის დარღვევის პირდაპირი კვლევა კონდენსირებული გარემოს ფიზიკაში," – განაცხადა ჰუამ. "თეორიულად ეს შესაძლებელია, მაგრამ ექსპერიმენტულად ამის ხილვა მართლაც შთამბეჭდავი იყო"newswise.com.

საზომი სისტემის აგება

ნეიტრონული გაბნევა ჩვეულებრივ წონასწორულ მდგომარეობაში მყოფ მასალებს იკვლევს. გუნდს მოუწია ORNL-ის Spallation Neutron Source-ის ადაპტირება ისე, რომ ემუშავა აქტიურად მართვად ნიმუშზე. ჯგუფის ადრინდელი ტექნიკური ნაშრომი აღწერს HYSPEC სპექტრომეტრზე დაყენებულ სისტემას. ის იყენებს ნანოწამიან იმპულსურ ლაზერს, რომელიც სინქრონიზებულია ნეიტრონულ იმპულსებთან, და Rb2MnF4-ს, კვანტურ მაგნიტს, სადაც მაგნონებს თეორიულად მილიწამებამდე არსებობა შეუძლიათar5iv.labs.arxiv.org.

"ახალი მიდგომის გამო, მექანიკოსებს, ინჟინრებსა და მკვლევარებს მოუწიათ სტანდარტული ჩარჩოებიდან გასვლა პროექტის განსახორციელებლად," – აღნიშნა ჰუამ. კვლევა დაიწყო ORNL-ის საწყისი გრანტით, ხოლო შემდგომი მუშაობა ენერგეტიკის დეპარტამენტის მეცნიერების ოფისმა და კვანტური მეცნიერების ცენტრმა დააფინანსაornl.gov.

რა იქნება შემდეგ

ORNL-ის თქმით, სისტემა მკვლევარებს საშუალებას აძლევს შეისწავლონ სხვა არაწონასწორული კვანტური ფიზიკის მოვლენები რეალურ დროში. ეს სამუშაო ხელს შეუწყობს კოჰერენტული ტრანსპორტის, მეხსიერების მოწყობილობებისა და დაბალი დანაკარგის მქონე ელექტრონიკის განვითარებას. ავტორები აღნიშნავენ, რომ მათი მეთოდი შესაძლოა გავრცელდეს ერთგანზომილებიან სპინურ ჯაჭვებსა და ტოპოლოგიურ სისტემებზე, "სადაც არაწონასწორული ეფექტები ფართოდ არის გავრცელებული და აღმოჩენების დიდ პოტენციალს შეიცავს"ornl.gov+1.