Slovenski znanstveniki odkrili skrito kvantno stanje

Gre za zelo pomembno odkritje, saj je to prvi primer stabilnega skritega stanja v naravi na sploh, so sporočili z IJS. Odkritje je bilo objavljeno v ugledni znanstveni reviji Science, avtorji članka pa so sodelavci Odseka za kompleksne snovi Instituta Jožef Stefan, Dragan Mihailović, Sergei A. Brezovski, Ljupka Stojčevska, Tomaž Mertelj, Igor Vaskivskyi, Damjan Svetin in Primož Kušar. Stanje, drugačno od vseh znanih stanj v snovi Skrito stanje je drugačno od vseh znanih stanj v snovi – do njega je mogoče priti zgolj s pomočjo močnega in izredno kratkega laserskega sunka, dolgega precej manj kot milijardinko sekunde.

Ko snovi spreminjamo temperaturo, gre pogosto skozi enega ali več faznih prehodov, na primer iz tekočega v trdno stanje, ali iz nemagnetnega v magnetno stanje in podobno, pojasnjujejo v IJS. Fazni prehodi lahko povzročijo tudi s spremembo tlaka ali elektromagnetnega polja. V vseh omenjenih primerih je snov skoraj v ravnovesju in počasi prehaja skozi običajna stanja.

"Kar je posebej nenavadno, je, da je novo kvantno stanje povsem stabilno" Obstaja pa še ena možnost, in sicer ta, da povsem novo urejeno stanje v snovi ustvarimo po neravnovesni poti, na primer z laserskim sunkom. Če laserski sunek vzbudi snov tako, da elektrone in atomska nihanja vzbudi različno in so zato kratek čas med seboj zunaj ravnovesja, se lahko zgodi, da med tem nastane povsem novo skrito urejeno stanje, do katerega ni mogoče priti po ravnovesni poti.

"Kar je posebej nenavadno, je, da je novo kvantno stanje povsem stabilno. Povrhu tega raziskovalci prikažejo, kako je kristal mogoče preklopiti tudi nazaj v običajno stanje," so zapisali.

Stabilna skrita stanja so bila doslej le hipotetična Stabilna skrita stanja so bila doslej le hipotetična, peščica znanih primerov metastabilnih stanj pa je zelo kratkoživih in jih je bilo zato težko raziskovati.

"Življenjska doba novoodkritega stanja, ki so ga raziskovalci pod vodstvom Dragana Mihailovića odkrili v halkogenidu prehodnih kovin, je pri sobni temperaturi skoraj sekunda, ocenjena življenjska doba pri nizkih temperaturah pa je daljša od starosti vesolja. Še posebej zanimivo je, da se ob preklopu v delčku sekunde snov spremeni iz izolatorja v kovino, s spremljajočo spremembo barve in upornosti," ugotavljajo v IJS.

Odkritje je zelo pomembno, saj je prvi primer stabilnega skritega stanja v naravi na sploh, so prepričani v institutu. "Kaže na to, da so tovrstna stanja v resnici mogoča, in s tem odpira raziskave skritih stanj v različnih sistemih, vse od paralelnega vesolja do novih elementarnih delcev in novih oblik kondenzirane materije," še dodajajo.