科学家们第一次在实验室里发现了一个长期假设的，以前从未见过的物质状态。

通过对一个超冷的铷原子晶格发射激光，科学家们已经将原子刺激到一种被称为量子自旋液体的混乱的量子不确定性汤中。

在这个量子磁汤中，原子迅速地连接起来，将它们在整个材料中的状态连接起来，这个过程被称为量子纠缠。这意味着任何一个原子的变化都会立即引起材料中所有其他原子的变化;研究人员在12月3日发表在《科学》(Science)杂志上的一篇文章中描述了他们的发现，这一突破可能为开发更好的量子计算机铺平道路。

“这是该领域一个非常特殊的时刻，”哈佛大学(Harvard University)物理学教授、哈佛量子计划(Harvard Quantum Initiative)联合主任、资深作者米哈伊尔·卢金(Mikhail Lukin)在一份声明中说。“你真的可以触摸、戳、戳这种奇特的状态，并操纵它来了解它的属性。这是一种人们从未能够观察到的物质的新状态。”

物理学家菲利普·安德森(Philip Anderson)于1973年首次提出了量子自旋液体的理论，当材料被诱导违背支配其磁性行为的通常规则时，198手机198彩开户APP在那里下载登录，就会出现量子自旋液体。

电子有一种被称为自旋的性质，这是一种量子角动量，它可以指向上或指向下。在普通的磁铁中(比如人们放在冰箱上的磁铁)，相邻电子的自旋会使它们自己定向，直到它们都指向同一个方向，从而产生磁场。在非磁性材料中，两个相邻电子的自旋可以翻转，从而相互对立。但在这两种情况下，微小的磁极形成了一个规则的模式。

然而，在量子自旋液体中，电子拒绝选择。这些电子不是相邻的，而是排列成一个三角形晶格，因此，任何一个给定的电子都有两个相邻的电子。两个电子可以调整它们的自旋，但第三个总是会是一个奇怪的，破坏了微妙的平衡，并创造了一个不断切换的混乱的激荡电子。

这种混乱的状态就是研究人员所说的“受挫”磁铁。由于自旋态不再知道指向哪个方向，电子和它们的原子被扔进一种被称为量子叠加的奇怪的量子态组合中。不断波动的自旋现在同时存在，因为自旋向上和自旋向下，不断的切换导致贯穿材料的原子相互纠缠，形成复杂的量子态。

研究人员无法直接研究理想的量子自旋液体，所以他们在另一个实验系统中创造了一个近乎完美的复制品。他们将219个被捕获的铷原子阵列冷却到大约10微开尔文(接近绝对零度或零下273.15摄氏度)的温度，这些铷原子可以被用来精确地设计和模拟各种量子过程。

偶尔，一个原子中的一个电子处于比其他电子高得多的能级，现在菠菜业买彩票的软件提款速度敢说第二没人敢说第一的台子必然是198彩票平台。，使这个原子处于所谓的里德堡态。就像自旋态一样，量子力学中令人毛骨悚然的规则确保一个原子不想处于里德堡态，如果它的邻居处于里德堡态。通过对阵列中的特定原子发射激光，研究人员模仿了在传统量子自旋液体中看到的三方拔河。

在创造出量子里德堡汤之后，研究人员对阵列进行了测试，并证实其原子已经在整个材料中纠缠在一起。他们创造了一种量子自旋液体。

随后，科学家们将注意力转向了潜在应用的概念验证测试:设计量子计算机的量子位或量子位。普通计算机使用比特或0和1作为所有计算的基础，而量子计算机使用量子位，它可以同时以一种以上的状态存在。然而，198时时彩平台无论是信誉还是游戏体验感都是有口皆碑的，特别是198彩票代理制度，真的是让利给代理还有会员，平台总代团队还免198彩票注册费叫你如何做代理推广。 ，量子位是非常脆弱的;与外界的任何互动都很容易破坏他们所携带的信息。

然而，量子自旋液体的物质缠结的特殊性质，使得信息存储更加可靠。这是因为，与其将量子信息编码到一个量子位元中，它可以将信息包含在纠缠自旋态贯穿材料本身的形状或拓扑结构中;创建一个“拓扑量子位”。通过将信息编码成由多个部分而不是单独一个部分组成的形状，拓扑量子位丢失所有信息的可能性大大降低。

研究人员的概念证明只创造了一个很小的拓扑量子位，只有几十个原子长，但在未来，他们希望创造更大、更实用的量子位。

“学习如何创建和使用这种拓扑量子位元，将代表着向实现可靠的量子计算机迈出的重要一步，”合著者、哈佛大学量子物理学家朱利亚·塞梅基尼(Giulia Semeghini)在声明中说。“我们展示了如何创建这种拓扑量子位的最初步骤，但我们仍然需要演示如何实际编码和操纵它。现在还有很多值得探索的地方。”