Международная группа физиков представила квантовую модель твердого тела, в которой удалось зафиксировать признаки фрактонов — необычных квазичастиц, почти не двигающихся поодиночке. Исследование опубликовано в Nature Communications. Об этом пишет сайт Известия.
Квазичастицы, получившие название фрактоны, возникают в результате коллективных движений множества спинов. Однако, в отличие от фононов, они практически не могут двигаться по отдельности из-за сохранения дипольного момента. Чтобы сдвинуть такое возбуждение, необходима перестройка целой группы частиц.
В новой работе физики рассмотрели двумерную квадратную решётку, где каждый узел имеет три возможных состояния. Они подобрали взаимодействия так, чтобы выполнялись правила калибровочной теории ранга 2, и провели моделирование методом Монте-Карло. При определённых значениях параметров вместо магнитного упорядочивания возникла фаза со свойствами фрактонной спиновой жидкости.
Указанием на эту фазу стали подавленные точки сжатия и эмерджентные фотоны — возбуждения, подобные обычным фотонам, но существующие только внутри среды. Подобные системы могут пригодиться для создания квантовой памяти, так как ошибки в них с трудом распространяются. Однако это лишь гипотеза, требующая экспериментальной проверки. В частности, предлагается использовать ридберговские атомы, управляемые лазерами, для воспроизведения подобных взаимодействий.