Физики выявили запутанность у множества электронов

Группа исследователей из США и Австрии обнаружила, что тонкие пленки силицида рубидия-иттербия имеют странную металлическую фазу, в которой спин и заряд множества электронов оказывается сильно запутан. Статья об этом появилась в журнале Science.

«Когда мы думаем о квантовой запутанности, то сразу представляем себе маленькие вещи, — объясняет один из авторов исследования, сотрудник Университета Райса Цимяо Си . — Мы не связываем ее с макроскопическими объектами. Но в квантовой критической точке все взаимодействия настолько коллективны, что у нас есть шанс увидеть эффекты запутывания даже в металлической пленке, которая содержит миллиарды миллиардов квантово-механических объектов».

В новой работе ученые разработали очень сложную технологию синтеза материалов для получения ультрапроводящих пленок. Они смогли создать такую пленку из силицида рубидия-иттербия (YbRh₂Si₂). При температурах, близких к абсолютному нулю, материал претерпевает переход от одной квантовой фазы, в которой наблюдается магнитный порядок, к другой, не имеющей его.

Для анализа свойств синтезированного материала при криогенных температурах ученые использовали терагерцовую спектроскопию. Эти измерения показали оптическую проводимость пленок по мере их охлаждения до квантовой критической точки, которая отмечала переход от одной квантовой фазы к другой. При этом переходе ученые наблюдали возникновение квантовой запутанности между всеми электронами фазы.

«Квантовая запутанность является основой для хранения и обработки квантовой информации, — говорит Цимяо Си. — В то же время считается, что прохождение квантовой критической точки приводит к появлению высокотемпературной сверхпроводимости. Таким образом, наши выводы предполагают, что одна и та же физическая основа может привести к созданию платформы как для хранения информации, так и для выявления высокотемпературных сверхпроводников. Когда человек размышляет о такой возможности, он не может не восхищаться чудесами природы».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.