Вчені розгадали квантову загадку, яка десятиліттями не давала їм спокою

Американські фізики знайшли спосіб значно точніше моделювати квантові процеси, які десятиліттями залишалися складними для обчислення. У деяких випадках новий метод перевершив попередні моделі за точністю в 100 разів, відкриваючи можливості для дослідження надпровідників та інших матеріалів.

Про результати дослідження пише редакція Новини.LIVE з посиланням на Science Alert.

Що вдалося з'ясувати американським фізикам

Дослідники Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) та Єльського університету змогли з високою точністю відтворити ефект Кондо в реальних матеріалах. Це квантове явище, за якого магнітні атоми в металах можуть спричиняти збільшення електричного опору за низьких температур.

Хоча ефект відомий ще з 1930-х років, передбачити його поведінку математично було надзвичайно складно. Причина полягає у взаємодії електронів із магнітними атомами, для точного опису якої потрібні значні обчислювальні ресурси.

Американські науковці застосували підхід, заснований на фундаментальних принципах квантової фізики. Завдяки цьому вдалося отримати результати, які в окремих випадках виявилися у 100 разів точнішими за розрахунки попередніх моделей.

Важливо, що результати не обмежилися теоретичними обчисленнями. Дослідники також перевірили запропонований метод за допомогою лабораторних вимірювань.

Як новий метод може допомогти у створенні надпровідників

Точне прогнозування поведінки електронів має важливе значення для дослідження матеріалів із незвичайними квантовими властивостями. Раніше складність таких розрахунків обмежувала можливості науковців навіть за використання потужних комп'ютерів.

Поки що новий підхід перевірили на відносно простих матеріалах. Однак дослідники припускають, що згодом його можна буде застосовувати й до складніших квантових систем.

Одним із перспективних напрямів називають розробку надпровідників. Такі матеріали можуть відіграти важливу роль у розвитку електричних мереж і високопродуктивних комп'ютерів.

Раніше Новини.LIVE писали, що видобуток золота зі старих комп'ютерних процесорів може виявитися значно менш прибутковим, ніж очікується. Хоча їхні контакти справді містять дорогоцінний метал, під час експерименту перероблення 150 чипів Intel Pentium 4 дало менш як один грам золота.

Також Новини.LIVE розповідали, що науковці з Австралії створили експериментальну квантову батарею, здатну не лише накопичувати енергію, а й зберігати та віддавати її. Прототип уперше продемонстрував повний робочий цикл, відкривши нові перспективи для технологій надшвидкого заряджання.