Как вакуумные квантовые флуктуации могут влиять на квантовый эффект Холла

N+1Наука

Вакуумные флуктуации нарушили механизм квантового эффекта Холла

Марат Хамадеев

Felice Appugliese et al. / Science, 2022

Европейские физики экспериментально доказали, что вакуумные квантовые флуктуации могут влиять на квантовый эффект Холла. Они показали, что испускание и поглощение поверхностными электронами виртуальных фотонов в условиях резонатора приводит к их скачкам, что нарушает целочисленное квантование холловского магнитосопротивления. Исследование опубликовано в Science.

К сороковым годам прошлого века квантовая механика прочно укрепилась в качестве общепринятой теории, описывающей законы микромира. Дальнейшее развитие физики показало, что это было лишь начало. Открытие и объяснение лэмбовского сдвига потребовало от ученых ввести новые физические сущности — состояния полей, а также правила превращения одних частиц — элементарных возбуждений этих полей — в другие. В конечном итоге это привело к появлению теории поля и объединению трех из четырех фундаментальных взаимодействий в рамках Стандартной модели.

Сам лэмбовский сдвиг представляется как следствие процессов, которые физики называют квантовыми флуктуациями либо взаимодействием с вакуумом (реже самодействие). В этих процессах начальное и конечное состояние частицы одно и то же, а в промежутке между ними рождаются или уничтожаются виртуальные частицы, в первую очередь виртуальные фотоны. Подробнее о лэмбовском сдвиге и виртуальных фотонах читайте в нашем материале «Щель в доспехах».

Со временем физики пришли к идее о том, что меняя свойства фотонного вакуума, можно управлять свойствами атомов, зависящих от квантовых флуктуаций, например, энергиями уровней или спонтанным излучением. Для этого предлагается использовать резонаторы или фотонные кристаллы. Ряд теоретических работ предложил распространить эту идею на управление коллективными эффектами, такими, как сверхпроводимость, сегнетоэлектричество и сверхизлучение, однако однозначных экспериментальных свидетельств того, что инжиниринг фотонного вакуума способен повлиять на свойства квантовых фаз в твердых телах, до сих пор не существует.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Тонкая нить Тонкая нить

Могут ли подвешенные в небе кабинки стать полноценным городским транспортом

Forbes
Авангард: на телеге в XXI век Авангард: на телеге в XXI век

Для создания выставки кураторам потребовалось стать детективами

Seasons of life
Цифровой кентавр: как обучение искусственного интеллекта становится новой удаленной работой Цифровой кентавр: как обучение искусственного интеллекта становится новой удаленной работой

На какой интеллект лучше положиться — искусственный или человеческий?

Популярная механика
Экстраверт? Интроверт? Амбиверт! Экстраверт? Интроверт? Амбиверт!

Амбиверты. Возможно, среди нас их не так уж мало...

Psychologies
10 простых советов, как привести себя в форму к лету 10 простых советов, как привести себя в форму к лету

Перефразируя пословицу, готовь сани летом, а фигуру – зимой. Или хотя бы весной

Лиза
В янтаре возрастом 99 миллионов лет обнаружили самца мухи с брачным подарком В янтаре возрастом 99 миллионов лет обнаружили самца мухи с брачным подарком

Это первый брачный подарок в палеонтологической летописи

N+1
Как отличить эмоциональный голод от настоящего – объясняет нутрициолог Как отличить эмоциональный голод от настоящего – объясняет нутрициолог

Как не дать себя обмануть эмоциональному голоду

Cosmopolitan
Археологи обнаружили в Тунисе стоянку среднего каменного века Археологи обнаружили в Тунисе стоянку среднего каменного века

Археологи обнаружили на юге Туниса стоянку древних людей

N+1
Пить или не пить: 7 главных фактов о растворимом кофе, которые нужно знать каждому Пить или не пить: 7 главных фактов о растворимом кофе, которые нужно знать каждому

Из чего делается растворимый кофе и есть ли в нём польза?

Популярная механика
Вместе навсегда: почему мы боимся остаться без телефона даже на 5 минут Вместе навсегда: почему мы боимся остаться без телефона даже на 5 минут

Как понять, что ты действительно зависима от телефона?

VOICE
12 неприхотливых подвесных растений, которые освежат любой интерьер 12 неприхотливых подвесных растений, которые освежат любой интерьер

Эти подвесные растения оживят любое пространство

Cosmopolitan
Не попасть в ловушку массового психоза: техники, которые позволяют управлять собой Не попасть в ловушку массового психоза: техники, которые позволяют управлять собой

Как подобрать ключ к управлению собой и реальностью

Forbes
Отрывок из книги Алексея Иванова «Хребет России» Отрывок из книги Алексея Иванова «Хребет России»

Отрывок из книги Алексея Иванова, куда вошли сто новелл об Урале

СНОБ
Своя игра Своя игра

Актриса о том, почему ей интересно бросать себе вызов, а еще о любви и правде

Grazia
Спасение рядового интеллигента: стоит ли смотреть драму «Сядь за руль моей машины» Спасение рядового интеллигента: стоит ли смотреть драму «Сядь за руль моей машины»

Почему «Сядь за руль моей машины» лучшее кино для сегодняшнего дня

Forbes
Простые упражнения для снятия эмоционального напряжения и мышечных зажимов Простые упражнения для снятия эмоционального напряжения и мышечных зажимов

Упражнения, которые помогут расслабиться и почувствовать себя лучше

Esquire
Как перепрошить мозг человека? Как перепрошить мозг человека?

Насколько быстрее было бы загрузить знания прямо в мозг!

Популярная механика
Лимонов и Нью-Йорк. 1975–1980 Лимонов и Нью-Йорк. 1975–1980

Лимонов переживает нервный срыв, пишет «Эдичку» и работает слугой миллиардера

Esquire
Плоская медная поверхность не окислилась за год Плоская медная поверхность не окислилась за год

Пленки на подложке из оксида алюминия очень устойчивы к окислению

N+1
7 странных примет, в которые верят даже опытные дачники: реальность или миф 7 странных примет, в которые верят даже опытные дачники: реальность или миф

У вас не всегда бывает хороший урожай? Пора прислушаться к народным приметам

Популярная механика
Что делать с заплесневелым хлебом: обрезать и съесть или выкинуть Что делать с заплесневелым хлебом: обрезать и съесть или выкинуть

Стоит ли обрезать плесень с хлеба?

Cosmopolitan
8 книг о легендарных исторических личностях: писатели, политики, механики и просто гении 8 книг о легендарных исторических личностях: писатели, политики, механики и просто гении

Книги, посвященные великим математикам, физикам, генетикам и просто светлым умам

Популярная механика
Что происходит с яйцом в кипятке Что происходит с яйцом в кипятке

В кипятке белок становится твёрдым и белым — а что происходит с молекулами?

Наука и жизнь
5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье 5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье

Обязательно проверьте, нет ли у вас какой-либо из самых опасных вредных привычек

Популярная механика
Убить нельзя помиловать: за что Сталин расстрелял маршала-катастрофу Кулика? Убить нельзя помиловать: за что Сталин расстрелял маршала-катастрофу Кулика?

Маршал-катастрофа Григорий Иванович Кулик

Популярная механика
Первая Первая

Анна Фишер — знаменитая американская астронавтка, «первая мама в космосе»

Популярная механика
Эскалация конфликта: 6 способов ее избежать Эскалация конфликта: 6 способов ее избежать

Как сохранить здравомыслие в стрессовой ситуации?

Psychologies
Полина Полина

Художница Полина Осипова стала мировым амбассадором чувашской культуры

Собака.ru
Брови-антиэйдж: три формы, которые сделают тебя визуально моложе Брови-антиэйдж: три формы, которые сделают тебя визуально моложе

Какая форма бровей может сделать тебя визуально моложе и свежее!

Cosmopolitan
Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой

Интервью с мультипликатором Антоном Дьяковым

СНОБ
Открыть в приложении