Logo
Cover

Американские и австрийские физики получили самые надежные на сегодня доказательства роли квантовой запутанности в достижении квантовой критической точки. Их эксперимент — важнейший шаг к появлению новых компьютерных и коммуникационных технологий.

Ученые из Университета Райс и Венского технологического университета исследовали электронное и магнитное поведение «странного металла», соединения иттербия, родия и кремния, в момент приближения и перехода из одной хорошо изученной квантовой фазы в другую, сообщает Phys.org.

Говоря о квантовой запутанности, мы рассуждаем о чем-то очень маленьком. Но в квантовой критической точке ученые получают возможность увидеть эффекты запутанности — даже в металлической пленке, содержащей миллиарды миллиардов квантово-механических объектов.

Для того чтобы провести наблюдение, ученые разработали сверхчистую пленку из одной части иттербия на две части родия и кремния. При температуре абсолютного нуля такой материал совершает переход из одной квантовой фазы, которая создает магнитный порядок, в другую, где его нет. Терагерцовая спектроскопия позволила установить оптическую проводимость металла во время охлаждения до квантовой критической точки.

«У странных металлов есть необычная связь между электрическим сопротивлением и температурой, — сказала Зильке Бюлер-Пашен, один из авторов эксперимента. — В отличие от простых металлов, таких как медь или золото, это происходит не из-за теплового движения атомов, а из-за квантовых колебаний при температуре абсолютного нуля».

Квантовая запутанность — основа хранения и обработки квантовой информации. В то же время квантовая критическая точка вызывает высокотемпературную сверхпроводимость.

Поэтому открытие ученых указывает, что один и тот же физический процесс может служить базой как для квантовой обработки информации, так и для высокотемпературной сверхпроводимости. Это может привести к появлению новых компьютерных и коммуникационных технологий.   

В прошлом году австрийские ученые добились значительного прогресса в передаче квантовой запутанности на большие расстояния. Фотон, спутанный с ионом, они передали на 50 км по волоконному кабелю.