量子カクテルで記憶管理を洞察する

February, 2, 2018, Zurich--光でできた人工結晶をシェイクし､その中の原子に基づいた実験により､量子多体系の物理学に新たな洞察が得られる｡これは､将来､データ蓄積技術の開発に役立つ可能性がある｡
　ストレージデバイスに磁気情報を書き込み､そこから読み出すスピードはは､データキャリアの操作にかかる時間の制約を受ける｡このプロセスを高速化するために､研究チームは､固体材料の磁区を切り替えることができる超短波レーザ使用の研究を始めた｡この手段が有望であることは証明されたが､基本的な物理学はほとんど分かっていない｡これは関連する磁気材料の複雑さに大きく依存する｡そこでは､膨大な数の磁気実体が相互作用する｡いわゆる量子多体系の研究は恐ろしく難しい｡
　研究グループのFrederik Görgは､代替アプローチを使い､こうした系に登場する物理学を新しい見方で理解しようとした｡この研究成果は､Natureに論文が発表されている｡
　研究グループは､光でできた人工結晶にトラップした､電気的に中性(だが磁気的である)な原子を使って磁気材料をシミュレートした｡この系が､エミュレートするストレージ材料と著しく違っていても､両者は同じ基礎物理原理で支配されている｡しかし､固体環境とは違い､例えば､材料の不純物から来る多くの不要な効果は存在せず､系の全主要パラメータは微調整できる｡この複雑さと統制度の低減を効果的に利用することで､研究チームは､量子多体系における微視的プロセスをモニタし､系の磁気秩序を強化し､操作する方法を特定することができた｡
　最も重要な点は、ETH物理学者が､原子が存在する結晶を制御しながら揺らすことで､強磁性と反強磁性秩序として知られる2つの磁気秩序を切り替えることができることを実証した点である｡この2つの磁気秩序は､データストレージで重要なプロセスである｡この実験で得られた基本的理解は､次世代データストレージ媒体の基盤となる材料を特定し理解する助けになる｡