En el estudio, el modelo teórico se puede reproducir con un sistema cuántico artificial.
Los resultados muestran cómo el sistema puede ser un imán cuántico, con aplicaciones potenciales en metrología o computación cuántica.
La investigación es un esfuerzo de equipo que incluye investigadores del laboratorio Charles Fabry y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC).
Como parte importante de la investigación, un experimento realizado en el laboratorio de Charles Fabry demostró experimentalmente una nueva fase magnética de la materia en un simulador cuántico.
Chen Cheng de la Universidad de Paris-Saclay y sus colegas han podido observar un orden ferromagnético de largo alcance en sistemas de espín cuántico.
Los resultados muestran que las características básicas del modelo teórico se pueden realizar y medir en sistemas cuánticos artificiales, y se pueden observar otros fenómenos que son difíciles de calcular numéricamente.
Además de la carga, los electrones tienen otra propiedad de entidades extremadamente pequeñas que requiere mecánica cuántica para describir: giro.
A partir de un estado en el que todos los espines están «abajo», utilizando pulsos de microondas y láser controlados, el equipo preparó el estado de baja energía del sistema en dos casos complementarios.
El caso ferromagnético, donde todas las direcciones de espín están orientadas a lo largo de una dirección en el plano horizontal.
Y el caso antiferromagnético, donde los giros adyacentes están alineados en direcciones horizontales opuestas.
“De forma extraordinaria, y de acuerdo con las predicciones teóricas recientes, solo el caso ferromagnético permite observar un orden magnético de largo alcance: el sistema se convierte en un imán cuántico, algo que es imposible en dos dimensiones en los materiales convencionales”
explica Daniel Barredo, investigador del CSIC en el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN) que ha colaborado en el estudio.
En el trabajo también han participado grupos teóricos de la Universidad de Harvard y de Berkeley, en Estados Unidos, y de Innsbruck en Austria.
El estudio se titula “Continuous Symmetry Breaking in a Two-dimensional Rydberg Array”. Y se ha publicado en la revista académica Nature.
FUENTE:
https://noticiasdelaciencia.com/art/46343/iman-cuantico