德國康斯坦茨大學的研究人員利用光線改變材料特性，這一變化從未被任何理論預測，且是由自旋波（magnon pairs）驅動的。根據大學的新聞稿，這一發現可用於開發量子效應。
歷史上，魔術和巫術經常受到懷疑，常被認為是手法或心理技巧，讓觀察者相信某物消失或轉變。但在康斯坦茨大學，研究人員在先進儀器的幫助下，觀察到了這一現象，並找到了材料性質變化的根本原因——自旋波。這一發現有望促進人工智能（AI）和量子計算等前沿技術的發展。
要理解這一現象，首先需要了解自旋波的物理學。
自旋波是準粒子，並非獨立粒子，而是某種特性的集體表現。在此情況下，自旋波代表了在磁性有序粒子中電子自旋的集體激發。科學家們提議未來利用這些電子自旋作為信息載體，以處理大量數據。自旋波如同波動，能夠通過激光影響和控制，實現太赫茲範圍內的信息傳輸和存儲。
然而，研究人員之前只能在最低頻率下激發自旋波。由 Davide Bossini 領導的研究團隊找到了一種有前景的方法，可以僅通過光線激發自旋波對在其最高磁共振頻率下的激發。
Bossini 在新聞稿中解釋道：“每種固體都有其特定的頻率：電子轉變、晶格振動、磁性激發。每種材料以其獨特的方式共振。”研究人員使用激光脈衝改變自旋波的頻率和振幅，從而改變其磁性質。
他補充道：“這改變了材料的本質，所謂的‘材料的磁性 DNA’，它的‘指紋’。在某種程度上，它已經變成了一種具有新特性的不同材料。”這一結果讓人驚訝，因為沒有理論預測過這一現象。研究人員還指出，這一效應是由光而非溫度引起的，這為在室溫下改變材料的性質鋪平了道路，這在大多數科學實驗中是罕見的。
儘管大多數現代發現涉及稀土材料或合成改良的高科技材料，研究人員卻能夠利用豐富的鐵礦赤鐵礦晶體實現這一重大變化，這些材料人類已使用了幾個世紀。
研究團隊對其方法在量子研究中的應用充滿信心。他們希望能夠在室溫下利用鐵礦赤鐵礦顆粒創建高能自旋波的玻色-愛因斯坦凝聚，這與當前量子研究所需的超低溫要求形成鮮明對比。
這項研究成果已發表在《科學》期刊上。
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