حقق فريق بحثي من Université libre de Bruxelles ومعهد Balseiro في الأرجنتين تقدماً في مجال الدراسات النظرية للمواد الكمومية، من خلال توسيع صيغة Středa إلى الحالات غير المتوازنة، مما حل مشكلة قياس الاستجابة المغناطيسية في الأنظمة الكمومية التي يتم دفعها بشكل دوري. نُشرت الدراسة في مجلة Physical Review X.

布鲁塞尔自由大学

تكون الفريق من لوسيلا بيرالتا غافينسكي، وناثان غولدمان، وغونزالو أوساج. اكتشف الباحثون أنه في الأنظمة الكمومية Floquet المدفوعة دورياً، تبدو الاستجابة للمجال المغناطيسي على السطح كمجموع مساهمات صفرية، لكنها تخفي في الواقع استجابة طوبولوجية محدودة ومكماة. استخدم الفريق طريقة "Cesaro summation" الرياضية لإعطاء معنى فيزيائي لهذه السلسلة المتشعبة، مكشفين بذلك خصائص الاستجابة المغناطيسية المكماة الفريدة في الظروف غير المتوازنة.

أظهرت الدراسة أن هذه الاستجابة ترتبط ارتباطاً وثيقاً بالخصائص الطوبولوجية للنظام، وتعكس تدفق الطاقة الشبهية عند الحواف. كما اكتشف الباحثون أن تطبيق المجال المغناطيسي يمكن أن يؤدي إلى تبادل طاقة مستقر بين النظام والبيئة، مكوناً تأثير "مضخة الطاقة" المميز. هذه الظاهرة فريدة من نوعها للأنظمة الكمومية المدفوعة، ويمكن رصدها في الأنظمة غير المنظمة من خلال قياس كثافة الجسيمات.

يوفر هذا العمل النظري اتجاهاً للتجارب المستقبلية، خاصة في مجالات مثل مواد الكم في التجاويف. يشير تأثير مضخة الطاقة إلى أن الحقل المدفوع قد يخضع لعملية رد فعل مشابهة لما تصفه صيغة Středa، مما يوسع مسارات تصنيف مراحل المواد الكمومية.