Ein Team von Physikern der Rice University in den USA und der Technischen Universität Wien TU Wien in Österreich hat über 15 Jahre lang ihre Köpfe zusammengesetzt, um ein Quantenproblem aufzudecken.
Die Studie machte die unglaubliche Entdeckung der Quantenverschränkung zwischen "Milliarden und Abermilliarden" von Elektronen in einer quantenkritischen Materie - oder einem "seltsamen Metall".
Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft am Freitag
VERBINDUNG: GOOGLE SAGT, DASS SIE NUR QUANTUM SUPREMACY ERREICHT HABEN
15 Jahre Forschung
Die Forschung untersuchte das elektronische und magnetische Verhalten von a " seltsames Metall "Verbindung von Ytterbium, Rhodium und Silizium, als es sich einem kritischen Übergang an der Grenze zwischen zwei Quantenphasen näherte und diesen durchlief.
Diese Studie bietet den bislang stärksten und direktesten Beweis für die Rolle der Verschränkung bei der Herbeiführung von Quantenkritikalität, stellte der theoretische Physiker und Mitautor der Studie an der Rice University fest. Qimiao Si .
Si angegeben " Wenn wir an Quantenverschränkung denken, denken wir an kleine Dinge. "
Er fuhr fort: "Wir assoziieren es nicht mit makroskopischen Objekten. Aber an einem quantenkritischen Punkt sind die Dinge so kollektiv, dass wir die Möglichkeit haben, die Auswirkungen der Verschränkung selbst in einem Metallfilm zu sehen, der Milliarden von Milliarden enthältquantenmechanische Objekte. "
Forscher der Rice University arbeiteten mit Wissenschaftlern der TU Wien zusammen, um verschiedene Herausforderungen zu bewältigen, die die Studie mit sich brachte.
Die Forscher der TU Wien entwickelten eine Technik, bei der hochkomplexe Materialien synthetisiert wurden, um unglaublich reine Filme herzustellen, die einen Teil Ytterbium pro zwei Teile Rhodium und Silizium enthalten.
Forscher der Rice University führten Terahertz-Spektroskopie-Experimente an diesen Filmen bei unglaublich niedrigen Temperaturen von bis zu 1,4 Kelvin . Das ist -271 Grad Celsius -457 Grad Fahrenheit .
Doktorand der Rice University und Mitautor der Arbeit Junichiro Kono kommentierte: "Weniger als 0,1% der gesamten Terahertz-Strahlung wurden übertragen, und das Signal, bei dem es sich um die Änderung der Leitfähigkeit als Funktion der Frequenz handelte, war ein weiterer Prozentsatz davon."
Kono fuhr fort: "Es dauerte viele Stunden, bis zuverlässige Daten bei jeder Temperatur über viele, viele Messungen gemittelt wurden, und es war notwendig, Daten bei vielen, vielen Temperaturen zu erfassen, um das Vorhandensein einer Skalierung zu beweisen."
Für diese Studie war viel Geduld und Präzision erforderlich, aber das Ergebnis ist beeindruckend.
As Si erklärt "Quantenverschränkung ist die Grundlage für die Speicherung und Verarbeitung von Quanteninformationen."
"Gleichzeitig wird angenommen, dass Quantenkritikalität die Hochtemperatursupraleitung antreibt. Unsere Ergebnisse legen daher nahe, dass dieselbe zugrunde liegende Physik - Quantenkritikalität - zu einer Plattform sowohl für Quanteninformationen als auch für Hochtemperatursupraleitung führen kanndiese Möglichkeit kann man nicht anders, als das Wunder der Natur zu bestaunen. "