作者鲍勃·惠特比，阿肯色大学 信用:CC0公共领域 阿肯色大学物理学家最近的一项发现可以帮助研究人员确定量子自旋液体的存在，这是一种新的物质状态
自20世纪70年代首次提出以来，它们一直是个谜
如果被证明存在，量子自旋液体将向更快的下一代量子计算迈出一步
科学家们把注意力和研究集中在所谓的基塔耶夫型自旋液体上，这是以俄罗斯科学家阿列克谢·基塔耶夫的名字命名的，他是第一个提出这种液体的人
特别是，他们广泛研究了两种材料——三氯化钌和二氧化硅——作为这种类型的候选材料
两者都有小的量子自旋数
“传统的候选人仅限于这两种，”物理系研究员、发表在《物理评论快报》杂志上的论文的第一作者昌松·徐说
在他们最近的工作中，物理学家通过观察具有更高量子自旋数的材料，并通过将材料置于物理应变下来调整它们的磁性状态，极大地增加了可能作为基塔耶夫量子自旋液体候选材料的数量
“突然间，我们意识到我们可以提出几十个候选人，”徐说
量子自旋液体是由它们不寻常的磁性排列定义的
磁铁有一个北极和一个南极，合起来称为偶极子
这些通常是由电子的量子自旋产生的
在磁性材料内部，偶极子倾向于彼此平行(铁磁性)，或者周期性地改变它们的上下方向(反铁磁性)
在假设的量子自旋液体的情况下，偶极并不是有序的
相反，它们在彼此很小的距离内表现出不同寻常的有序性
不同的排序产生不同类型的自旋液体
徐，与杰出的物理学教授洛朗·贝莱彻以及中国和日本的同事一起，使用计算模型预测了材料中的基塔耶夫量子自旋液态，例如碘化铬和碲化铬锗
徐说，这项工作得到了阿肯色州研究联盟和能源部的资助，将为研究人员提供更多的材料来研究证明量子自旋液体的存在
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