Физики впервые в истории описали геометрию квантов

Квант — неделимая бесконечно малая величина материи, сочетающая корпускулярную и волновую природу. Увидеть квант невозможно даже в самый мощный микроскоп. Однако ученые сумели рассчитать гипотетическую геометрию квантов, представив их след в пространстве в виде ленты Мебиуса и других замысловатых фигур.

Физики Массачусетского технологического института (МТИ) и их коллеги из Италии впервые описали в виде функций и визуализировали геометрию электронов в твердых телах. Ученые давно знают, как измерять энергии и скорости электронов в кристаллических решетках, но до сих пор квантовую геометрию этих систем можно было определить только теоретически, и то не всегда.

Работа, опубликованная в выпуске журнала Nature Physics от 25 ноября 2024 года, «открывает новые возможности для понимания квантовых свойств материалов и манипулирования ими», — говорит руководитель проекта Риккардо Комин, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института.

«По сути, мы разработали схему получения совершенно новой информации, которую раньше получить было невозможно», — продолжает Комин, который также работает в Лаборатории материаловедения МТИ.