Новости Электроны потяжелели в сотни раз и запутались — и это хорошо

[NewsMaker]

Открытие может кардинально изменить архитектуру квантовых вычислений.

---

---

Японские физики совершили прорыв в квантовой физике, который может привести к созданию принципиально нового типа Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся . Исследователи впервые наблюдали удивительное явление — электроны с сильно увеличенной массой, которые находятся в состоянии квантовой запутанности и подчиняются самому фундаментальному временному масштабу во Вселенной.

Учёные изучали особый материал — сплав церия, родия и олова, в котором обычные электроны ведут себя крайне необычно. Когда электроны в этом веществе взаимодействуют с магнитными частицами, их эффективная масса возрастает в сотни раз. Такие «утяжелённые» электроны называют тяжёлыми фермионами, и они проявляют поразительные свойства, включая способность к Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся при необычных условиях.

Самое интересное открытие заключается в том, что эти тяжёлые электроны оказались Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся — то есть связанными невидимой квантовой связью, которая позволяет им мгновенно влиять друг на друга независимо от расстояния. При этом их поведение определяется планковским временем — кратчайшим отрезком времени, который имеет физический смысл во Вселенной.

Доктор Синъити Кимура из Осакского университета, возглавлявший исследование, объясняет значимость открытия: «Мы впервые напрямую показали, что тяжёлые фермионы действительно находятся в запутанном состоянии, и эта запутанность контролируется планковским временем. Это важнейший шаг к пониманию сложного взаимодействия между квантовой запутанностью и поведением тяжёлых фермионов».

Особенно поразительно то, что необычные свойства материала сохраняются при температуре, близкой к комнатной. Обычно квантовые эффекты наблюдаются только при экстремально низких температурах, что создаёт серьёзные технические препятствия для практического применения. Новое открытие может изменить эту ситуацию.

Квантовая запутанность — основа работы квантовых компьютеров, которые способны решать определённые задачи экспоненциально быстрее обычных компьютеров. Возможность контролировать и использовать запутанные состояния в твёрдых материалах открывает путь к созданию совершенно новых архитектур Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся .

Результаты исследования, Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся в журнале npj Quantum Materials, не только углубляют понимание фундаментальных процессов в квантовой физике, но и закладывают основу для революционных квантовых технологий будущего. Дальнейшее изучение таких запутанных состояний может кардинально изменить подходы к обработке квантовой информации и создать предпосылки для разработки более эффективных и доступных квантовых компьютеров, способных работать в условиях, близких к комнатной температуре.