Ke kapalině, plynu, pevnému skupenství a plazmatu se přidává další speciální skupenství. Vědcům se podařilo na základě teorie předložené před 40 lety pozorovat kvantovou spinovou kapalinu. Objev ocení vývojáři kvantových počítačů.
Před třemi měsíci slavili astrofyzici kolosální objev, když se jim podařilo zachytit gravitační vlny. A zahanbit se nenechali ani vědci z „druhého konce“. Kvantoví fyzici v dubnu ohlásili objev dalšího skupenství hmoty. Po běžně známých skupenstvích v podobě kapaliny, plynu a pevné látky se do výčtu dostává i poměrně exotická kvantová spinová kapalina. Stejně jako objev gravitačních vln otevírá vědcům možnost v budoucnu dohlédnout až k samému počátku světa, nové speciální skupenství hmoty slibuje revoluci ve vývoji kvantových počítačů.
Myšlenka, že existuje další speciální páté (počítáme-li i plazma) skupenství hmoty, se zrodila před více než čtyřiceti lety. Přišel s ní nositel Nobelovy ceny Phillip Waren Anderson, který se dnes těší úctyhodnému věku 93 let. Různé útržky a náznaky toho, že páté skupenství skutečně existuje, se objevovaly v poslední dekádě stále častěji. Jedním z experimentů, který znamenal významný krůček, proběhl v roce 2011, kdy vědec Ivan Borovic se svým týmem vytvořil umělý materiál složený ze střídajících se vrstev oxidů mědi a oxidů lanthanu. Zjistil, že vzorky s jednou nebo dvěma vrstvami oxidu mědi vykazují při ochlazování chování, které by mělo být dle předpovědí Andersona charakteristické pro spinovou kapalinu.
Elektrony jsou považovány za fundamentální, nedělitelné částice. Ovšem v kvantovém světě není vše tak, jak na první pohled vypadá. Ve chvíli, kdy dojde ke snížení teploty k blízkosti absolutní nuly, se spiny elektronů, na nichž závisí schopnost magnetizace látky, obvykle vyrovnají do řady ve stejném směru. Někdy se ale stane něco zvláštního. Elektrony se „rozbijí“ na dvě nebo tři kvazičástice – Majoranovy fermiony. Ty začnou „bláznivě tančit“ a látka se tak dostává do skupenství kvantové spinové kapaliny. Jak je uvedeno výše, elektrony jsou nedělitelné – nemohou se rozdělit na další částice. V kvantovém světě ale existují i tzv. kvazičástice, což jsou pouze hypotetické částice. Na Facebooku se často objevují videa s dlouhými stavbami domina, do kterých pak někdo strčí, a stavba se pomalu složí. A právě ono „postrčení“, které si předává jedna kostka od druhé, může posloužit jako představa hypotetické částice. Vědci vedení Banarjeevem pozorovali toto skupenství u chloridu ruthenia.
Materiály s těmito schopnostmi by mohly připravit novou cestu pro kvantové počítače. Současné materiály pro takové počítače jsou příliš cenově nákladné. Po technické stránce navíc nesmí mít jedinou malou vadu, aby mohly qubity - kvantové ekvivalenty bitů - nerušeně pracovat. Kvantový počítač je pak mnohonásobně výkonnější než jeho běžný ekvivalent. Zatímco klasické PC zpracovávají jednotlivé úkony potupně, kvantové počítače to dělají zároveň. V základním principu fungují podobně jako lidský mozek.
Video o spinové kapalině ZDE.