Naukowcy wprowadzili nowatorskie podejście do fizyki kwantowej, które oznacza skok technologiczny w sposobie, w jaki naukowcy mogą badać materiały kwantowe.
Jak przyznają autorzy badania, przenieśli oni technikę ze skali międzygalaktycznej do nanoskali.Wyposażeni w multimodalne narzędzia stosowane w nanonauce są w stanie dorzeć w miejsca, o których jeszcze pięć lat temu nikt nawet nie myślał.
Dokonania naukowców opierają się na tzw. technice „multi-messenger”, której w ostatnich dekadach używano do badania odległych zjawisk, takich jak fuzje czarnych dziur. Równoczesne pomiary przy pomocy instrumentów, w tym teleskopów podczerwieni, optycznych, rentgenowskich i grawitacyjno-falowych, mogą razem dać dokładniejszy obraz, niż miałoby to miejsce osobno.
Jako że trwają poszukiwania nowych materiałów, które mogą zakończyć dotychczasową zależność od półprzewodników elektronicznych, to kontrola właściwości materiałów za pomocą światła może zapewnić lepszą funkcjonalność, szybkość, elastyczność i efektywność energetyczną.
Eksperymenty na materiałach kwantowych zwykle przedstawiały wyniki uzyskane przy użyciu tylko jednego rodzaju spektroskopii. Badacze wykazali, że możliwe jest wykorzystanie kombinacji technik pomiarowych do jednoczesnego badania właściwości elektrycznych i optycznych. Przeprowadzili swój eksperyment skupiając światło lasera na ostrym końcu sondy pokrytej materiałem magnetycznym. Gdy cienkie warstwy tlenku metalu podlegają obciążeniu, ultra-szybkie impulsy świetlne mogą spowodować przejście materiału w niezbadaną fazę w nanoskali, a owa zmiana jest nieodwracalna.
Skanując sondę nad powierzchnią próbki, badacze byli w stanie wyzwolić zmianę lokalnie, jednocześnie manipulując i rejestrując właściwości elektryczne, magnetyczne i optyczne tych wyzwalanych światłem domen z dokładnością do nanoskali.
