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

7 признаков того, что отношения на расстоянии изжили себя 7 признаков того, что отношения на расстоянии изжили себя

Как понять, что делать дальше — пытаться все «починить» или расходиться?

Psychologies
Братья Третьяковы. За великую заслугу пред Москвою... Братья Третьяковы. За великую заслугу пред Москвою...

Был Третьяков человеком непафосным, избегал публичности и похвал в свой адрес

Караван историй
История пациента Н.М., также известного как История пациента Н.М., также известного как

Как мозг Генри Молисона помог ученым раскрыть тайну памяти

Esquire
25 шагов к взаимному уважению в паре 25 шагов к взаимному уважению в паре

Любовь, страсть, интересы… О них мы вспоминаем чаще, чем о взаимном уважении

Psychologies
От чего отказаться при повышенном сахаре в крови: 9 запрещенных продуктов, о которых должен знать каждый От чего отказаться при повышенном сахаре в крови: 9 запрещенных продуктов, о которых должен знать каждый

Даже если уровень сахара в норме, от этих продуктов лучше отказаться

Популярная механика
Птенцы городских синиц справились с жарой лучше лесных сородичей Птенцы городских синиц справились с жарой лучше лесных сородичей

Хотя в городах жарче, смертность птенцов от жары здесь оказалась ниже

N+1
Женщины-ученые, изменившие мир: невероятные открытия неслабого пола Женщины-ученые, изменившие мир: невероятные открытия неслабого пола

Яркие представительницы научного сообщества, внесшие вклад в развитие науки

Популярная механика
Для любимых: 5 книг к Международному женскому дню Для любимых: 5 книг к Международному женскому дню

Книги, которые помогут поверить в себя и выйти на новый уровень жизни

Популярная механика
Самые большие ударные кратеры на Земле: следы древних метеоритов Самые большие ударные кратеры на Земле: следы древних метеоритов

Какие столкновения астероидов с Землей оставили самые большие кратеры?

Популярная механика
Чтение выходного дня: «Шмон» — первая книга прозы одной из центральных фигур ленинградского андеграунда Виктора Кривулина Чтение выходного дня: «Шмон» — первая книга прозы одной из центральных фигур ленинградского андеграунда Виктора Кривулина

Отрывок из романа Виктора Кривулина о людях, переживших обыск в квартире

Esquire
Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу Четкий план на завтра: как помочь людям с ментальными нарушениями преодолеть тревогу

Как помочь своим родным и подопечным пережить трудный период

Forbes
Побег из теплицы Побег из теплицы

Почему вставать на сторону ребенка нужно не всегда

Maxim
Древним жителям Лахиша приглянулись оливки и инжир Древним жителям Лахиша приглянулись оливки и инжир

Палеоботаники исследовали остатки растений эпохи бронзы

N+1
Ученые поняли, как можно превратить обычного человека в «диванного эксперта» Ученые поняли, как можно превратить обычного человека в «диванного эксперта»

Почему мы становится уверены после просмотра пары обучающих видео по теме?

Psychologies
Договор об отсутствии интима: как жилось жене Альберта Эйнштейна Договор об отсутствии интима: как жилось жене Альберта Эйнштейна

Каково это — быть супругой гения? Оказывается, очень тяжело

Cosmopolitan
Дело всей жизни Дело всей жизни

Ярославская область – лидер по количеству частных музеев в России

Отдых в России

У каждой пары есть свой маленький ритуал

Playboy
Одна вокруг света: путешествие в новой реальности Одна вокруг света: путешествие в новой реальности

В 161-ой серии блога о кругосветном автопутешествии Ирина Сидоренко

Forbes
Шутки в сторону! Почему Жириновский на самом деле не так прост Шутки в сторону! Почему Жириновский на самом деле не так прост

Владимир Жириновский — нереалистичный или гениальный?

Cosmopolitan
Как разбогатеть в кризис: откладывать или тратить? Как разбогатеть в кризис: откладывать или тратить?

Можно ли заработать в кризис?

Популярная механика
Квантовая интерференция помогла проконтролировать ультрахолодную химическую реакцию Квантовая интерференция помогла проконтролировать ультрахолодную химическую реакцию

Физики показали управление скоростью химической реакции

N+1
«Крестному отцу» — 50 лет. Как создавался великий фильм, спасший кино «Крестному отцу» — 50 лет. Как создавался великий фильм, спасший кино

Как «Крестный отец» спас Paramount Pictures и изменил гангстерское кино

Esquire
5 способов быстро сварить свеклу, сохранив все витамины 5 способов быстро сварить свеклу, сохранив все витамины

Как быстро сварить свёклу, чтобы она не потеряла своих полезных свойств

Популярная механика
Как формируются социальные связи подростков — отрывок из книги Лидии Денворт Как формируются социальные связи подростков — отрывок из книги Лидии Денворт

Биологические, психологические и эволюционные основы социальных связей

СНОБ
«Эти глаза напротив…» «Эти глаза напротив…»

Из наблюдений за тем, как охотятся настоящие совы

Наука и жизнь
7 универсальных растений для сада и не только: дачный сезон 7 универсальных растений для сада и не только: дачный сезон

Самые неприхотливые растения для участков, где ничего не хочет расти

Популярная механика
Агрессия под запретом: как выражать злость экологично Агрессия под запретом: как выражать злость экологично

Как увидеть все стороны проблемы и найти конструктивное решение

Psychologies
Твой дорогой блонд: 5 правил для идеального окрашивания Твой дорогой блонд: 5 правил для идеального окрашивания

Что собой представляет дорогой блонд и как можно добиться такого эффекта

VOICE
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
Убийца из телевикторины: как маньяк очаровывал женщин на американском ТВ Убийца из телевикторины: как маньяк очаровывал женщин на американском ТВ

Криминалисты сравнивают Родни Джеймса Алькала с Тедом Банди

VOICE
Открыть в приложении