Теоретични прогнози сочат, че е възможно да се обединят частици, които обикновено съществуват в различни квантови състояния, създавайки стабилна структура.

В света на физиката елементарните частици се делят на две основни категории: бозони и фермиони.

Бозоните имат склонност да се групират и множество от тях могат да заемат едно и също квантово състояние.

За разлика от тях, фермионите никога не могат да споделят едно и също квантово състояние.

Възможно тези две групи частици да бъдат накарани да образуват стабилна квантова капка, пише IFLScience

Проблемът не е в липсата на взаимодействие между фермиони и бозони, а в това, че тези взаимодействия обикновено са слаби.

Това е особено вярно при температури, близки до абсолютната нула, когато бозоните преминават в петото състояние на материята – кондензат на Бозе-Айнщайн.

Поради това се смяташе, че формирането на общо квантово състояние от двата типа частици е малко вероятно.

Физиците обаче доказват, че могат да се създадат благоприятни условия за смесването на тези два вида частици.

Квантовите капки се образуват благодарение на силата на привличане между тях

В същото време фермионите създават импулс, който предотвратява свиването на капката под действието на гравитацията.

Според учените, предишните теории са описвали тези системи само при относително слаби взаимодействия между частиците.

Новият подход позволява да се изследва какво се случва, когато тези взаимодействия станат много по-силни – именно там се проявява най-интересната физика.

Теорията предвижда, че образуването на квантови капки от бозони и фермиони ще представлява фазов преход, подобен на преминаването на веществото от течно в газообразно състояние.

Тези квантови фази обаче не се подчиняват на законите на класическата физика.

„Квантовите системи могат да се държат по начини, които изглеждат невъзможни в нашия ежедневен свят“, твърдят учените.

Авторите на изследването демонстрират, че два напълно различни типа частици могат да се уравновесят перфектно и да образуват стабилна квантова капка.

Физиците вярват, че тяхното теоретично предсказание може да бъде проверено чрез съществуващи експерименти.

Възможността за създаване и изучаване на свойствата на квантовите капки може да открие нови хоризонти в областта на квантовите материали, които биха намерили приложение в бъдещи технологии като квантови изчисления и квантови сензори.