Os pesquisadores descobriram vórtices meio quânticos no hélio superfluido. Este vórtice é um defeito topológico, exibido em superfluidos e supercondutores, que carrega uma quantidade fixa de corrente circulante. Esses objetos originalmente previstos para existirem no hélio superfluido em 1976. A descoberta fornecerá acesso aos núcleos de vórtices semi-quânticos, hospedando modos isolados de Majorana, partículas solitárias exóticas. Compreender esses modos é essencial para o progresso do processamento de informações quânticas, construir um computador quântico.

Pesquisadores da Aalto University, Finlândia, e P.L. O Instituto Kapitza em Moscou descobriu vórtices meio quânticos no hélio superfluido. Este vórtice é um defeito topológico, exibido em superfluidos e supercondutores, que carrega uma quantidade fixa de corrente circulante.

"Esta descoberta de vórtices semiquânticos culmina uma longa busca por esses objetos originalmente previstos para existirem no hélio superfluido em 1976, "diz Samuli Autti, Candidato a Doutorado na Aalto University na Finlândia.

"No futuro, nossa descoberta fornecerá acesso aos núcleos de vórtices semi-quânticos, hospedando modos isolados de Majorana, partículas solitárias exóticas. Compreender esses modos é essencial para o progresso do processamento de informações quânticas, construir um computador quântico, "Autti continua.

A coerência macroscópica em sistemas quânticos, como superfluidos e supercondutores, oferece muitas possibilidades, e algumas limitações centrais. Por exemplo, a força das correntes circulantes nesses sistemas é limitada a certos valores discretos pelas leis da mecânica quântica. Um meio-vórtice quântico supera essa limitação usando a topologia não trivial do material subjacente, um tópico diretamente relacionado ao Prêmio Nobel de Física 2016.

Entre as propriedades emergentes está uma análoga à chamada corda de Alice na física de alta energia, onde uma partícula em uma rota ao redor da corda vira o sinal de sua carga. Em geral, o caráter quântico desses sistemas já é utilizado em amplificadores SQUID ultrassensíveis e outros dispositivos quânticos importantes.

O artigo Observação de vórtices semiquânticos no superfluido topológico 3 foi publicado hoje na versão online do Cartas de revisão física . Os experimentos foram feitos no Laboratório de Baixa Temperatura da Aalto University.