Zazwyczaj stosowane magnesy odpychają lub przyciągają obiekty w zależności od tego w jakim stanie spinu kwantowego znajdują się elektrony wewnątrz magnesu. Można to porównać do określenia, gdzie znajdowałyby się ich północne i południowe bieguny, gdyby cząsteczki były zwykłymi magnesami. Taka właściwość nie jest jednak jedyną, którą można wykorzystać do budowy magnesu.
Czytaj też: Woda dziwnie zachowuje się w niskich temperaturach. Z czego to wynika?
Na czele zespołu zajmującego się tą sprawą stanął Kaden Hazzard z Uniwersytetu Rice’a, który wraz ze współpracownikami wykorzystał atomy iterbu. W ten sposób udało im się zaprojektować magnes oparty na właściwości spinowej z sześcioma różnymi opcjami. Dalsze postępy w tej sprawie mogłyby doprowadzić do powstania wysokotemperaturowych nadprzewodników
Autorzy badań umieścili atomy w próżni w szklano-metalowym pudełku. Później użyli wiązki laserowej do ich schłodzenia. Wystrzelony impuls sprawił, iż atomy o najwyższej energii uwolniły jej część, co obniżyło ogólną temperaturę. Naukowcy wykorzystali również lasery do ułożenia atomów w różnych konfiguracjach, tworząc magnesy. Niektóre były jednowymiarowe, inne dwu- a jeszcze inne trójwymiarowe.
Atomy ułożone w jedno- i dwuwymiarowych konfiguracjach osiągnęły temperaturę ponad 2 miliardy razy niższą niż panująca w przestrzeni międzygwiazdowej. W przypadku atomów w układach trójwymiarowych nadal nie udało się natomiast wykonać miarodajnych pomiarów.
Czytaj też: To wideo zmieni Wasze postrzeganie wszechświata. Niezwykły materiał od Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba
Oddziaływania między atomami w takich magnesach od dawna budzą zainteresowanie. Zdaniem naukowców podobne interakcje zachodzą w wysokotemperaturowych nadprzewodnikach, dlatego ewentualne postępy z pewnością zaprocentowałyby w tej dziedzinie. Jak dodaje Victor Gurarie z Uniwersytetu Kolorado w Boulder, obliczenia są niezwykle trudne, dlatego podobne eksperymenty w przyszłości mogą być jedynym sposobem na badanie tych magnesów kwantowych.
