Физики создали экзотические формы вещества, манипулируя магнитными полями

В недавнем исследовании, посвящённом изучению основ квантовой физики, учёные исследовали поведение материи на крайне малых масштабах — уровне атомов, электронов и фотонов. Работа, возглавляемая преподавателем физического факультета Калифорнийского политехнического университета (Cal Poly) Ианом Пауэллом, была сосредоточена на том, как изменение магнитного поля во времени может приводить к возникновению у материи необычных и ранее не наблюдавшихся свойств.

Пауэлл и студент-исследователь Луис Бухальтер (получивший степень бакалавра физики в Cal Poly в 2025 году) опубликовали свои результаты в журнале Physical Review в в статье под названием «Flux-Switching Floquet Engineering» («Инженерия Флоке с переключением потока»). Их исследования показывают, что при контролируемом изменении магнитных полей во времени можно генерировать квантовые состояния, которые не существуют в материалах, остающихся неизменными (то есть статическими) с течением времени.

«В целом я бы охарактеризовал это как прорыв в понимании того, как управление во времени способно создавать и формировать новые виды квантовой материи, — сказал Пауэлл. — Основная идея заключается в том, что полезные квантовые свойства могут зависеть не только от того, из какого материала сделана система, но и от того, как ею управляют во времени. В нашем случае мы показываем, что периодическое изменение магнитного поля может приводить к появлению управляемых квантовых фаз, не имеющих статических аналогов».

Тщательно рассчитывая временную последовательность приложения магнитных полей, учёные могут проектировать квантовые системы со свойствами, которые оказываются более стабильными и менее уязвимыми для «шума» или несовершенств. Эти помехи представляют собой серьёзную проблему в