Учёные разгадали квантовую загадку, которая десятилетиями не давала им покоя

Американские физики нашли способ значительно точнее моделировать квантовые процессы, которые на протяжении десятилетий оставались сложными для вычисления. В некоторых случаях новый метод превзошел предыдущие модели по точности в 100 раз, открывая возможности для исследования сверхпроводников и других материалов.

О результатах исследования пишет редакция Новини.LIVE со ссылкой на Science Alert.

Что удалось выяснить американским физикам

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Йельского университета смогли с высокой точностью воспроизвести эффект Кондо в реальных материалах. Это квантовое явление, при котором магнитные атомы в металлах могут вызывать увеличение электрического сопротивления при низких температурах.

Хотя эффект известен еще с 1930-х годов, предсказать его поведение математически было чрезвычайно сложно. Причина заключается во взаимодействии электронов с магнитными атомами, для точного описания которого требуются значительные вычислительные ресурсы.

Американские учёные применили подход, основанный на фундаментальных принципах квантовой физики. Благодаря этому удалось получить результаты, которые в отдельных случаях оказались в 100 раз точнее расчётов предыдущих моделей.

Важно, что результаты не ограничились теоретическими расчётами. Исследователи также проверили предложенный метод с помощью лабораторных измерений.

Как новый метод может помочь в создании сверхпроводников

Точное прогнозирование поведения электронов имеет важное значение для исследования материалов с необычными квантовыми свойствами. Ранее сложность таких расчетов ограничивала возможности ученых даже при использовании мощных компьютеров.

Пока что новый подход проверили на относительно простых материалах. Однако исследователи предполагают, что впоследствии его можно будет применять и к более сложным квантовым системам.

Одним из перспективных направлений называют разработку сверхпроводников. Такие материалы могут сыграть важную роль в развитии электрических сетей и высокопроизводительных компьютеров.

Ранее Новини.LIVE писали, что добыча золота из старых компьютерных процессоров может оказаться значительно менее прибыльной, чем ожидается. Хотя их контакты действительно содержат драгоценный металл, в ходе эксперимента по переработке 150 чипов Intel Pentium 4 было получено менее одного грамма золота.

Также Новини.LIVE сообщали, что ученые из Австралии создали экспериментальную квантовую батарею, способную не только накапливать энергию, но и сохранять, а также отдавать ее. Прототип впервые продемонстрировал полный рабочий цикл, открыв новые перспективы для технологий сверхбыстрой зарядки.