Физики совершили квантовый прорыв

Физики впервые обнаружили квантовую запутанность в реальном материале, видимом невооруженным глазом. Кристалл размером с сантиметр - и в нем как минимум девять частиц, связанных в единую квантовую систему. Открытие сделала группа профессора Зильке Бюлер-Пашен из Технического университета Вены и аспиранта Федерико Матцы из Института Лауэ-Ланжевена в Гренобле.

Как передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru, работа опубликована в журнале Nature Physics.

Квантовая запутанность - явление, при котором несколько частиц образуют единую систему: измерение одной мгновенно определяет состояние остальных, как бы далеко они ни находились. Прежде этот эффект демонстрировали только в крошечных изолированных системах из двух-трех частиц. Наблюдение запутанности в реальном твердом теле с триллионами атомов - принципиально иной результат.

Объектом исследования стал монокристалл соединения церий-палладий-кремний. Это "странный металл" - класс материалов, электрическое сопротивление которых линейно растет с температурой. Объяснить такое поведение в рамках стандартной квантовой теории металлов до сих пор не удавалось, и именно это десятилетиями интригует физиков.

Матца провел измерения на нейтронном источнике в Гренобле. Для оценки запутанности авторы использовали квантовую информацию Фишера - математический инструмент, позволяющий "считывать" степень коллективного квантового поведения по рассеянию нейтронов. Результат: в кристалле действительно действуют как минимум девять частиц-"сообщников".

По версии Бюлер-Пашен, именно это коллективное квантовое поведение и порождает аномальные свойства "странных металлов". Открытие приближает физиков к созданию материалов с управляемыми квантовыми характеристиками.