მეცნიერებმა აჩვენეს, თუ როგორ შეიძლება სამი მორევის ერთმანეთთან დაკავშირება ისე, რომ მათი განადგურება შეუძლებელი იყოს მიუხედავად იმისა, რომ ეს კვლევა ათვალიერებდა მორევებს სპეციალურ ტიპის მატერიაში, რომელიც ცნობილია როგორც ბოზე-აინშტაინის კონდენსატი.

კავშირის სტრუქტურა ჰგავს ვიკინგებისა და სხვა უძველესი ცივილიზაციების მიერ გამოყენებულ ნიმუშს. მიღებული შედეგები გავლენას ახდენს კვანტურ გამოთვლებზე, ნაწილაკების ფიზიკაზე და სხვა სფეროებზე.

დოქტორი ტონი ანალა იყენებს სიმებს და წყლის მორევებს ამ ფენომენის ასახსნელად: „თუ თქვენ შექმნით, მაგალითად, სამი არაერთმანეთზე გადაჯაჭვული სტრიქონის სტრუქტურას წრეში, თქვენ ვერ ამოხსნით მას, რადგან სტრიქონი ვერ გაივლის სხვა სიმს. თუ მეორე მხრივ, წყალში იგივე წრიული სტრუქტურა გააკეთეთ, მაშინ წყლის მორევები შეიძლება დაეჯახონ და შეერწყან, თუ ისინი დაცული არ არიან. ბოზე-აინშტაინის კონდენსატში დაწყვილების სტრუქტურა სადღაც ორს შორისაა", - ამბობს ანალა, რომელმაც ამაზე მუშაობა დაიწყო პროფესორ მიკო მოტონენის კვლევით ჯგუფთან ალტოს უნივერსიტეტში, შემდეგ გადავიდა ბრიტანეთის კოლუმბიის უნივერსიტეტში და შემდეგ სწავლა აალტოს უნივერსიტეტში განაგრძო, კვლევაში ასევე იყო ჩართული იყო პრინსტონიას უნივერსიტეტის პროფესორი რობერტო ზამორა-ზამორა.

მკვლევრებმა მათემატიკურად აჩვენეს შეკრული მორევების სტრუქტურის არსებობა, რომელიც ვერ იშლება მათი ფუნდამენტური თვისებების გამო.

"ახალი ელემენტი აქ არის ის, რომ ჩვენ შევძელით მათემატიკურად აგეშენებინა სამი განსხვავებული ნაკადის მორევი, რომლებიც ერთმანეთთან იყო დაკავშირებული, მაგრამ ვერ გაივლიდნენ ერთმანეთს ტოპოლოგიური შედეგების გარეშე. ეს ნიშნავს, რომ სტრუქტურა ადვილად ვერ იშლება", - ამბობს მოტონენი.

კონცეპტუალურად, სტრუქტურა წააგავს რგოლებს, სამი გადახლართული წრით, რომელიც ფართოდ გამოიყენებოდა სიმბოლიკაში და გერბებად. ვიკინგების სიმბოლო, რომელიც დაკავშირებულია ოდინთან, არის სამი სამკუთხედი, რომლებიც დაკავშირებულია ანალოგიურად. თუ ერთ-ერთ წრეს ან სამკუთხედს ამოიღებთ, მთელი ნიმუში იშლება, რადგან დანარჩენ ორს პირდაპირი კავშირი არ აქვს. ამრიგად, თითოეული ელემენტი აკავშირებს თავის ორ პარტნიორს, ასტაბილურებს სტრუქტურას მთლიანობაში.

ამ კვლევაში ჩატარებული მათემატიკური ანალიზი აჩვენებს, რომ მსგავსი ძლიერი სტრუქტურები შეიძლება არსებობდეს კვანძებს ან დაკავშირებულ მორევებს შორის. ასეთი სტრუქტურები შეიძლება შეინიშნოს ზოგიერთი ტიპის თხევადი კრისტალების ან შედედებული მატერიის სისტემებში და შეიძლება გავლენა იქონიოს ამ სისტემების ქცევასა და განვითარებაზე.

ეს ტოპოლოგიურად დაცული ბმულები და კვანძები აქამდე არ იყო გამოგონილი. ეს ალბათ იმიტომ ხდება, რომ ბმული სტრუქტურა მოითხოვს მორევებს სამი განსხვავებული ტიპის ნაკადით, რაც ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ადრე განიხილებოდა ორი მორევის სისტემები.

ეს შედეგები შეიძლება ერთ მშვენიერ დღეს დაეხმარონ კვანტური გამოთვლების უფრო დაზუსტებას. ტოპოლოგიურ კვანტურ გამოთვლებში ლოგიკური ოპერაციები შესრულდება სხვადასხვა ტიპის მორევების სხვადასხვა გზით მოქსოვით.

იგივე თეორიული მოდელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრავალი განსხვავებული სისტემის სტრუქტურების აღსაწერად, როგორიცაა კოსმოსური სიმები. კვლევაში გამოყენებული ტოპოლოგიური სტრუქტურები ასევე შეესაბამება ვაკუუმურ სტრუქტურებს ველის კვანტურ თეორიაში. აქედან გამომდინარე, მიღებულ შედეგები შესაძლოა მნიშვნელოვანი იყოს ნაწილაკების ფიზიკისთვის.

მკვლევრები გეგმავენ თეორიულად აჩვენონ ბოზე-აინშტაინის კონდენსატში კვანძის არსებობა, რომელიც ტოპოლოგიურად დაცული იქნება დაშლისგან ექსპერიმენტულად შესაძლებელ სცენარში.

"ტოპოლოგიურად უსაფრთხო კვანძების არსებობა ბუნების ერთ-ერთი ფუნდამენტური საკითხია. მათემატიკური დადასტურების შემდეგ შეგვიძლია გადავიდეთ მოდელირებაზე და ექსპერიმენტულ კვლევებზე", - ამბობს მოტონენი.