一種被稱為“量子自旋液體”的、奇異的全新物質狀態已經被假設了幾十年，

現在科學家們終於能首次在實驗室中觀察到它。

“液體”部分，指的是在低溫下磁性材料內部不斷變化和波動的電子。與普通的磁鐵不同，在這種情況下，電子在冷卻時不會穩定或沉降到固體的結構晶格中。

“量子自旋”部分，指的是粒子所攜帶的角動量（向上或向下）的方向，粒子與相反的自旋成對糾纏在一起。現在，這種狀態已經被首次觀測到，人們希望這一發現可以推動量子計算機的發展。

馬薩諸塞州哈佛大學的量子物理學家米哈伊爾·盧金說：“這是該領域一個非常特殊的時刻。你真的可以觸控到這種奇特的狀態，並操縱它來了解它的屬性。這是一種人們從未能夠觀察到的物質的新狀態。”

普通磁鐵的特徵是，電子的自旋方向是相同的，向上或向下，這就是產生磁性的原因。

在量子自旋液體中，第三個電子被引入，所以當兩個相反的自旋相互穩定時，來自第三個電子的自旋打破了平衡。它產生了一個“受挫”磁鐵，使自旋不能全部穩定在一個方向上。

為了產生他們自己的“受挫”晶格圖案，該團隊使用了2017年建造的可程式設計量子模擬器。該模擬器使用量子計算機程式，用鐳射將原子保持在定製的形狀（如正方形、三角形或蜂巢），可以用來設計不同的量子互動和過程。

該模擬器使用緊密聚焦的鐳射束單獨排列原子，透過將銣原子排列在三角形晶格中，研究人員能夠製造出具有量子糾纏特性的受挫磁體 ——

其中一個原子的變化與第二個糾纏原子的變化相匹配。

原子之間的聯絡表明，一種“量子自旋液體”確實被創造出來了。

哈佛大學的量子物理學家蘇比爾·薩克德夫說：“你可以把原子分開，想多遠就多遠；你可以改變鐳射的頻率；你可以真正改變自然界的引數，而這是你在之前研究這些東西的材料中無法做到的。在這裡，你可以觀察每個原子，看看它在做什麼。”

量子計算機是建立在量子位或量子位元上的，人們希望量子自旋液體將有助於拓撲量子位的發展：能夠更好地抵禦外界噪聲和干擾的量子位。

對於量子計算機來說，這是非常重要的。因為目前的這些系統可能非常脆弱，讓它們在長時間內無差錯地工作是科學家正在努力解決的最大挑戰之一。

既然，量子自旋液體已經首次被發現，它應該有助於弄清楚如何使量子位元儘可能地穩定。研究人員表示，現在還有很多東西有待探索。學習如何建立和使用這種拓撲量子位元，將是實現可靠量子計算機的重要一步。