Ученые из Женевского университета совместно с коллегами из Университета Салерно и института CNR-SPIN в Италии совершили важное открытие в области квантовой физики. Они обнаружили скрытую геометрию в квантовых материалах, которая влияет на движение электронов подобно тому, как гравитация искривляет световые лучи. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном журнале Science.

Современные технологии требуют создания высокоэффективных материалов с особыми характеристиками, основанными на принципах квантовой физики. Изучение вещества на микроскопическом уровне уже привело к разработке транзисторов и современных компьютерных систем.

Последние научные работы демонстрируют, что в определенных материалах формируется специфическая геометрия, меняющая траектории движения электронов по аналогии с воздействием гравитации на свет. Эта геометрия получила название квантовой метрики и представляет собой кривизну квантового пространства, через которое перемещаются электроны. Она оказывает значительное влияние на различные микроскопические процессы, однако до настоящего времени её обнаружение представляло серьезную проблему для исследователей.

Научная группа зафиксировала квантовую метрику на границе раздела двух оксидов — титаната стронция и алюмината лантана, которые относятся к известным квантовым материалам. Наличие квантовой метрики проявляется через изменение траекторий электронов при воздействии мощных магнитных полей. Регистрация этого эффекта дает возможность более точно определять оптические, электронные и транспортные характеристики материалов.

Исследование также продемонстрировало, что квантовая метрика представляет собой внутреннее свойство многих материалов, что противоречит ранее существовавшим представлениям. Это открытие создает новые перспективы для исследования и практического применения квантовой геометрии в разнообразных материалах. Потенциальное влияние на развитие электроники терагерцового диапазона, сверхпроводимость и процессы взаимодействия света с веществом может оказаться весьма значительным.