Огромный потенциал квантовой технологии ограничивает необходимость поддержания криогенных температур в исследовательской лаборатории. Международная команда исследователей продемонстрировала первый успешный опыт возбуждения квантового поведения при комнатной температуре с помощью лазера — и превратила немагнитные материалы в магнитные. Этот прорыв поможет проложить путь к более быстрым и энергоэффективным компьютерам, информационным сетям и хранению данных.

В попытке лучше понять и управлять квантовыми состояниями исследователи из Италии, Швеции и Японии воздействовали на квантовый материал титанат стронция короткими, но интенсивными лазерными лучами специфической длины волны и поляризации. Таким образом им удалось индуцировать в материале магнетизм, не охлаждая его до чрезвычайно низких температур, пишет Science Daily.

«Инновационность этого метода — в идее дать свету двигать атомы и электроны в материале по кругу, чтобы возникли токи, которые сделают его магнитным, как магнитик на холодильнике. Мы смогли сделать это, разработав новый источник света в дальней инфракрасной области спектра с поляризацией в форме штопора. Это первый раз, когда нам удается индуцировать и ясно видеть, как материал в ходе эксперимента становится магнитным при комнатной температуре», — сказал Стефано Бонетти, руководитель научной группы.

Более того, новый подход позволяет создавать материалы из множества изоляторов, тогда как магниты обычно изготавливают из металлов. В долгосрочной перспективе, это открытие подарит обществу совершенно новые возможности, уверены исследователи.

Метод ученых основан на теории «динамических мультиферроиков», которая утверждает, что когда атомы титана «взбалтываются» поляризированным по кругу светом в оксиде на основе титана и стронция, формируется магнитное поле. Но на практике эту теорию удалось подтвердить только сейчас.

Исследование может иметь практическое применение во множестве отраслей информационных технологий. Например, в создании сверхбыстрых магнитных переключателей, которые ускорят передачу и хранение данных, или более быстродействующих и экономных компьютеров.

Результаты экспериментов уже были воспроизведены рядом независимых лабораторий.