หนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของควอนตัมฟิสิกส์คือการจำลองภาพอะตอมของเราใหม่

ออกมาเป็นแบบจำลองระบบสุริยะขนาดจิ๋วในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ซึ่งอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสที่เป็นของแข็ง ในทางกลับกัน ฟิสิกส์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนมีชีวิตที่น่าสนใจกว่ามาก โดยคดเคี้ยวไปรอบๆ นิวเคลียสในก้อนเมฆที่ดูเหมือนลูกโป่งเล็กๆ ลูกโป่งเหล่านี้เรียกว่าออร์บิทัลของอะตอม และพวกมันมาในรูปทรงต่างๆ มากมาย ไม่ว่าจะเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ สองแฉก รูปใบโคลเวอร์ จำนวนกลีบในบอลลูนบ่งบอกว่าอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสมาน้อยเพียงใด

• บทความอื่น ๆ : ceflaarredamenti.com

ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ดีและดีสำหรับแต่ละอะตอมแต่เมื่ออะตอมมารวมตัวกันเพื่อสร้างสิ่งที่เป็นของแข็ง เช่น ก้อนโลหะ อิเล็กตรอนที่อยู่นอกสุดในอะตอมสามารถเชื่อมแขนและมองไม่เห็นนิวเคลียสจากจุดที่มันมา ก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ขนาดใหญ่จำนวนมาก ลูกโป่งที่ขยายเต็มก้อนโลหะ พวกมันหยุดหมุนรอบนิวเคลียสและไหลผ่านโลหะเพื่อนำกระแสไฟฟ้า กำจัดความหลากหลายของลูกโป่งหลายแฉก

ขณะนี้ นักวิจัยจาก Quantum Materials Center (QMC) แห่งมหาวิทยาลัย Maryland (UMD) ร่วมกับนักทฤษฎีที่ Condensed Matter Theory Center (CMTC) และ Joint Quantum Institute (JQI) ได้ผลิตหลักฐานการทดลองชิ้นแรกว่าโลหะชนิดหนึ่ง

—และน่าจะมีตัวอื่นๆ ในระดับเดียวกัน—มีอิเล็กตรอนที่สามารถรักษาโครงสร้างหลายแฉกที่น่าสนใจกว่าไว้ได้เมื่อพวกมันเคลื่อนที่ไปมาในของแข็ง ทีมทดลองศึกษารูปร่างของบอลลูนเหล่านี้และพบว่าพื้นผิวไม่สม่ำเสมอ แต่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน โลหะที่ผิดปกตินี้ไม่เพียงแต่น่าสนใจเท่านั้น แต่ยังสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์สำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนทานต่อเสียงรบกวนนักวิจัยเพิ่งเผยแพร่การค้นพบของพวก เขาในวารสารPhysical Review Research

“เมื่อฉันค้นพบสิ่งนี้ครั้งแรก ฉันรู้สึกตื่นเต้นมาก” ฮยอนซู คิม อดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ QMC และผู้เขียนนำของผลงานกล่าว “แต่ต้องใช้เวลาหลายปีในการศึกษาอย่างเต็มที่ เพราะมันไม่ใช่แนวคิดแบบเดิมๆ และยังเป็นการทดลองที่ท้าทายมากในการรวบรวมข้อมูลที่มีคุณภาพสูง ”

ย้อนกลับไปในปี 2554 ทีมงานได้ค้นพบครั้งแรกว่าโลหะที่เป็นปัญหา—อิตเทรียมแพลทินัมบิสมัทหรือ YPtBi—อาจกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ วัสดุบางชนิดกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำพอ ทำให้สูญเสียความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าทั้งหมด YPtBi เป็นตัวเลือกที่ไม่น่าเป็นไปได้สำหรับตัวนำยิ่งยวด เนื่องจากมีอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้และมีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าตัวนำยิ่งยวด ส่วน ใหญ่ แต่ที่น่าแปลกใจสำหรับนักวิจัยก็คือมันกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดอยู่ดี นอกจากนี้ ลักษณะการทำงานของมันเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กยังเป็นหลักฐานว่ามันไม่ใช่ตัวนำยิ่งยวดธรรมดา