Линда Е, новый физик-конденсатор в Калифорнийском технологическом институте (Caltech), специализируется на изобретении и изучении новых квантовых материалов, которые могут найти применение в квантовых компьютерах, материаловедении и создании надёжной электроники. «Если скручивать, растягивать и воздействовать на материалы, можно создавать совершенно новые экзотические состояния материи», — говорит она. «Электроны в таких материалах начинают вести себя как в совершенно ином мире».
Линда Е, ассистент-профессор физики, получила степень бакалавра в Университете Цинхуа в Китае в 2012 году, степень магистра в Токийском университете в 2014 году и степень доктора философии в Массачусетском технологическом институте (MIT) в 2020 году. После постдокторантуры в Стэнфордском университете она присоединилась к Caltech в 2023 году.
Во время своей докторской работы Линда Е создала топологические материалы — квантовые материалы, чьи необычные свойства устойчивы к внешним воздействиям. В этих материалах движение электронов можно описать с помощью топологии — математической дисциплины, изучающей формы объектов и их устойчивость к деформациям.
На постдокторантуре в Стэнфорде Линда сосредоточилась на другой категории квантовых материалов — сильно скоррелированных материалах, в которых электроны сильно взаимодействуют друг с другом. Сейчас она объединяет свои исследования в этих двух областях для создания материалов, которые будут обладать как топологическими, так и сильно скоррелированными свойствами. Она применяет несколько методов, включая синтез материалов и их деформацию, чтобы открыть новые квантовые свойства.
Как Линда Е начала интересоваться физикой
«Когда я была ребёнком, я хорошо справлялась с математикой и физикой, но сначала хотела стать архитектором», — вспоминает Линда. Однако позже её привлёк путь физики, который привёл её в Caltech. Как она признаёт, физика конденсированных сред не так уж сильно отличается от архитектуры: материалы, которые изучают физики, — это по сути архитектура атомов. В работе с материалами также важны симметрия и организация компонентов.
Что делает Caltech особенным
«Студенты здесь очень любознательные и целеустремлённые», — говорит Линда. Она также подчёркивает, что Caltech объединяет мотивированное сообщество теоретиков и экспериментаторов в области физики конденсированных сред, создавая отличные условия для сотрудничества.
Как создаются новые квантовые материалы
В своей лаборатории Линда использует различные подходы для создания материалов с интересными свойствами. Один из таких методов — создание так называемых «плоских зон», где электроны взаимодействуют гораздо сильнее друг с другом, что может приводить к образованию экзотических состояний материи. Линда также использует механическое воздействие на материалы для изменения их структуры и свойств.
Её команда надеется использовать эти методы для открытия новых квантовых состояний, которые могут помочь в разработке более совершенных квантовых компьютеров и материалов для электроники будущего.