格里高利Fiete外面玩在森林里长大,深南部和中西部的湖泊和沼泽。当他在南卡罗来纳是一个四年级,一个朋友建议他们去钓鱼,因为它是完美的时间。春末,有一个满月,这是当鱼更有可能咬了。
Fiete,东北的物理学教授,不称之为科学。但这是一个体验,引发了一些贫瘠的岩石在空间科学有实现可能影响地球上的生命。
“正是这个想法有很多联系的性质,很多模式,“Fiete说。”使用的模式可以被理解和做一些有用的东西,这对我来说是捉鱼。”
Fiete现在寻找其他类型的模式:隐藏在电子的固体物质。他正在领导一群理论物理学家正在努力理解和预测亚原子机制内的材料可能导致更好更快的技术基于量子系统。
这些材料的内部运作难以理解的,因为一些量子物理学的规律并不完全直观的对大多数人来说。甚至一些物理学家会说,量子力学的某些规则可以令人毛骨悚然的,让人不舒服。
Fiete,他花了10年的德州大学奥斯丁分校2019年加入东北之前,认为探索可能隐藏在量子材料通过理论计算并不是那么多不同的认识活动,帮助他做出重大的模式基于月球捕获阶段。
现在的问题是什么是(量子机械来说)是Fiete研究的核心。他的团队专注于移动电子生产的基本行为和特征在特殊材料新的属性,如超导体。
“你需要理解的东西是如何工作的,这是关于认识到模式,“Fiete说。“这就是科学我们只是试图理解它们是如何工作的。”
物理学家们在上个世纪已经开发出一个健壮的理解粒子的组成材料。和科学家像Fiete推动该领域更深的挖掘,以这些知识为基础,充分了解力学,控制固体物质中电子的集体行为。这些运动可以有重要意义的能力材料节约能源或传递热量。
Fiete怀疑在未来的80年,他和其他科学家正在建造的基本理解会带来技术基于量子物理的力量在近几个领域的研究者。
“现在很多医疗技术依赖物理,如磁共振成像机器,还有各种放射治疗和激光手术,“Fiete说。“这些技术都是基于量子物理,和他们现在我们医疗的一部分。”
量子材料释放的力量也可以促进一个新时代的技术依赖于量子计算机。这样的电脑可以在几分钟内计算今天的超级计算机将数千年。
但要做到这一点,研究人员需要推断电子的理解,理论物理学家已经利用量子材料的隐藏势力。
2019年,Fiete显示可以使用激光来增强材料中使用的电子产品。通过材料作为激光泵浦,电子的排列变化在某种程度上,它通过移动电力的能力。
射击用激光材料可以提高它们的属性在其他不同的方法,包括改变磁性导电或不丢失任何能量。它还可以让一束多为治愈癌症指明材料产生全新的属性。
“整个动物园有不同类型的属性,物理学家们感兴趣的是,“Fiete说。“一个更有趣的问题是,什么样的新问题我们可以意识到当我们保持激光吗?”
2015年,Fiete提供一个新的理论方法找到属性从材料被称为拓扑绝缘体,在科学界的优越的导电能力。
“我们想出一个更好的和更好的梳理不同的材料属性区分开来,“Fiete说。”和下游的量子技术有能力可能改变很多事情在商业、国家安全、和基本科学本身。”
正如内力推动量子材料,Fiete说,无形的方面是一个物理学家将推进他的领域。
“重要的是,我有一个伟大的和学生讨论或另一个教员,我们理解并帮助推动科学的东西,“Fiete说,列表的认识包括总统早期职业科学家和工程师奖他收到了从奥巴马总统。“这问题,[我们]将推动科学前进。”
这个故事最初发表(电子邮件保护)1月13日,2 o2o
