古典數(shù)學和量子熱學互相結(jié)合，科研人員在超導體“莫特轉(zhuǎn)換”中取得突破性的發(fā)覺，它的神奇特點在于聯(lián)接了古典和量子熱學的兩個世界，這將為非平衡數(shù)學學研究開辟了一條新公路。人們對非平衡態(tài)化學學的原理了解得極少，但非平衡態(tài)化學學原理在自然界大多數(shù)數(shù)學風波中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。新的發(fā)覺可能表明了人類在電子學和電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域邁出了一大步，新的觀測成果以“莫特（Mott）轉(zhuǎn)換”為理論基礎，國際團隊成員主要來自法國屯特學院納米技術(shù)研究所和日本阿爾貢國家實驗室，《科學》雜志以“在一個超導體觀測的動態(tài)莫特轉(zhuǎn)換實驗結(jié)果”為題刊登了她們的實驗成果。
20世紀初期基本奠定了古典數(shù)學學和量子化學學的基礎，科學家從那時起從不舍棄對兩大化學學進行協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的努力，怎樣將以牛頓熱學為代表的古典數(shù)學學和以波爾學派為代表的量子化學學結(jié)合上去，科學家為破解這一困局付出了艱難的努力，牛頓熱學挺好地描述了我們周圍物體的運動，例如：拋向天空的蘋果或從樹上掉落蘋果的運動軌跡，牛頓熱學在力與運動之間構(gòu)建了關(guān)系方程式，按照運動物體的初始條件，人們以用確定性、必然性和絕對性的法則估算出物體在任意時刻的運動參數(shù)，物體在一個時刻出現(xiàn)在這兒，在另一時刻將會出現(xiàn)在哪里，例如：運載湖人在發(fā)射以后將會出現(xiàn)在預定軌道上。量子熱學“相對時空觀”與牛頓熱學的絕對時空觀不一致，這已不是哪些新鮮話題，化學學家在兩大數(shù)學學融合的研究領(lǐng)域取得了很大進展，但相關(guān)實驗化學的研究成果極少，過去的化學實驗或則偏向古典數(shù)學量子物理試題，或則偏向量子化學，沒有將兩種數(shù)學學實驗結(jié)合上去。
在超導體上找到了兩大數(shù)學學互相融合的特點，超導體是一種特定材料，超導體在室溫升高到特別低時表現(xiàn)了近乎完美的導電性。磁場在穿越超導材料時呈現(xiàn)出微小的磁線形狀或旋渦磁場，通過旋渦磁線控制了材料的電磁特點。磁線旋渦表現(xiàn)了古典和量子化學的雙重特點，研究人員構(gòu)建了最好的實驗平臺，在深奧詭譎的現(xiàn)代匯聚態(tài)化學學領(lǐng)域持續(xù)加碼，她們剖析了量子世界的神奇現(xiàn)象之一：從莫特絕緣體到金屬體的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)量子化學學的基本描述，莫特轉(zhuǎn)換實驗使用了金屬材料量子物理試題，但它事實上是一種絕緣體，這些復雜現(xiàn)象由許多量子化粒子的互相作用控制，莫特轉(zhuǎn)換一直神秘詭譎，它是由古典數(shù)學學控制，還是由量子化學學控制？科學家還未找到清楚的答案，她們沒有直接觀測到動態(tài)的莫特轉(zhuǎn)換，這是從絕緣態(tài)到金屬態(tài)的轉(zhuǎn)換階段，當被驅(qū)動的電壓在系統(tǒng)穿過時形成了莫特轉(zhuǎn)換，而在真實系統(tǒng)中固有的混亂現(xiàn)象隱瞞了莫特轉(zhuǎn)換特點。科研人員在德國的頓特學院創(chuàng)建了一個由9萬個超導鈮材料構(gòu)成的系統(tǒng)，納米尺度的鈮“小島”附著于金薄膜的頂面，磁線渦旋“發(fā)現(xiàn)”這一系統(tǒng)很容易設置成能量的“框架”，似乎豬肉架的設置，材料表現(xiàn)了莫特絕緣體的特點。應用的電壓小，磁線渦旋的流動不能發(fā)生，當使用足夠大的電壓時，她們看見了動態(tài)莫特轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)為導電的某種金屬，當系統(tǒng)在電壓推進下跳出平衡態(tài)時，材料特點發(fā)生了變化。
渦旋系統(tǒng)行為與由氣溫驅(qū)動的電子莫特轉(zhuǎn)換存在精確性的一致性，阿爾貢實驗室的知名研究員瓦雷利·文諾庫爾和兩個研究機構(gòu)的朋友進行了合作研究，在實驗數(shù)據(jù)剖析的基礎上確認了莫特轉(zhuǎn)換特點。實驗的材料特點符合古典和量子化學的描述，她們控制了轉(zhuǎn)換階段，通過將電壓應用到系統(tǒng)中，從鎖定的渦旋轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃拥臏u旋。在創(chuàng)建的人工系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)換階段，形成了引人入勝的情形，實驗結(jié)果為在實際用途的材料實現(xiàn)電子轉(zhuǎn)化提供了數(shù)據(jù)。
實驗結(jié)果為進一步研究兩大化學學打下了基礎，而人們在對兩大化學學融合的理解上困難重重，例如：多體和非平衡態(tài)系統(tǒng)，似乎名稱所指的一樣，多體系統(tǒng)涉及大數(shù)目、復雜粒子的互相作用，目前的數(shù)學理論在建構(gòu)模型和理論剖析方面存在眾多困難。她們的實驗裝置成了總體性理解非平衡態(tài)化學學的關(guān)鍵，其實是數(shù)學學研究領(lǐng)域主要的一項突破。平衡態(tài)系統(tǒng)得到挺好的理解，系統(tǒng)中沒有能量的聯(lián)通，但人們在生活中看見的所有系統(tǒng)都與能量流動有關(guān)，從光合作用、消化作用、熱帶風暴的產(chǎn)生，科學家至今沒有挺好地構(gòu)建能描述非平衡態(tài)現(xiàn)象的數(shù)學學，但她們一致覺得，較好地理解非平衡態(tài)現(xiàn)象，這將造成人類在能源捕獲和存儲，電瓶和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域取得巨大的改進。
電子產(chǎn)品制造步入規(guī)格更小、速度更快的時代，莫特系統(tǒng)帶來了對硅晶體管取代的可能，它還能在導體和絕緣體之間形成跳轉(zhuǎn)，電流變化卻很小，它比硅晶體管在數(shù)字0和數(shù)字1的編碼上有更高的確切性和更小的尺度。科學小組在實驗過程中收獲了好多意外，最初的研究目標出現(xiàn)了偏離，實驗結(jié)果改變了她們對化學現(xiàn)象和規(guī)律的個別認識，鎖定渦旋向流動渦旋轉(zhuǎn)換凸顯了極好的細節(jié)性，實驗結(jié)果促使一些新的共識。化學現(xiàn)象多樣性可能出現(xiàn)在人們的視野之外，這激勵了化學學家不斷探求神奇現(xiàn)象的內(nèi)在奧秘。