კალიფორნიის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მკვლევარებმა აღმოაჩინეს მატერიის პრინციპულად ახალი მდგომარეობა - 3-D თხევადი კვანტური კრისტალი, რომელიც შესაძლოა წარმოვიდგინოთ როგორც თხევადი კრისტალის კვანტური ანალოგი.

თხევადი კრისტალი არის მდგომარეობა თხევადს და მყარს შორის. მისი მოლეკულები მოძრაობენ თავისუფლად როგორც სითხეში, მაგრამ არიან ერთნაირად ორიენტირებულები ისე როგორც მყარ სხეულებში. თხევადი კრისტალები გვხვდება ბუნებაში, მაგალითად უჯრედის მემბრანა. ისინი ასევე მიიღება ხელოვნურად და დიდი გამოყენება აქვთ თანამედროვე ხელსაწყოების დისფლეებში.

პირველი კვანტური თხევადი კრისტალი აღმოაჩინეს 1999 წელს ასევე კალიფორნიის ტექნოლოგიურ ინსტიტუტში. ამ 2-D კვანტური კრისტალებში ელექტრონები „ცხოვრობენ“ სიბრტყეზე. ახალ 3-D კვანტური თხევადი კრისტალში კი ელექტრონები არა მხოლოდ გამოარჩევენ X, Y და Z მიმართულებებს, არამედ მათ აქვთ ამ ღერძების გასწვრივ სხვადასხვა მაგნიტური თვისებები.

3-D კვანტური კრისტალები შეიძლება გამოყენებული იქნას ე. წ. სპინტრონიკაში (სადაც ელექტრონის სპინი გამოიყენება უფრო ეფექტური კომპიუტერული ჩიპების დასამზადებლად) და მომავლის კვანტურ კომპიუტერებში. კვანტური კომპიუტერის მთავარი პრობლემაა კვანტური მდგომარეობების არამდგრადობა. თუმცა 3-D კვანტური თხევადი კრისტალისგან შეიძლება შეიქმნას სპეციალური ტოპოლოგიური ზეგამტარი, რომელსაც მკვლევარების აზრით ძალუძს გადაჭრას ეს პრობლემა.

წყარო:

https://phys.org/news/2017-04-quantum-liquid-crystals-role-future.html