Nahaufnahme eines Kryostats
HZDR/Jürgen Jeibmann

Quantenphysik
Forschungsteam entdeckt neuartigen Quantenzustand

In einem speziellen Material haben Forschende erstmals einen neuen Quantenzustand beobachtet. Dieser könnte künftig in Sensoren angewandt werden.

09.12.2022

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuartigen Quantenzustand entdeckt, der nach Einschätzung der Forschenden als Modellsystem zur Entwicklung künftiger (Quanten-)Sensoren genutzt werden könnte. Diese wären viel genauer als aktuelle Sensoren. An der in der Fachzeitschrift "Nature Physics" veröffentlichten Studie waren Forschende der Universität Tokio, der Johns Hopkins University, des Dresdner Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf beteiligt.

Die Forschenden haben ein spezielles Quantenmaterial – eine Verbindung aus den Elementen Praseodym, Zirkonium und Sauerstoff – in einer Art Super-Thermoskanne bis nahe an den absoluten Temperaturnullpunkt abgekühlt. Dabei stellten sie fest, dass eine zentrale Eigenschaft der Atome – ihre Ausrichtung, die mit den Spins der Elektronen gekoppelt ist, – nicht wie üblich "einfror" (in einen geordneten Zustand überging), sondern in einem ungeordneten, "flüssigen" Zustand verblieb. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vergleichen es in ihrer Studie mit einer Flüssigkeit, die nie gefriert.

ckr