Физики из Университета Райса совершили прорыв в изучении странных металлов — материалов, чьи электрические и магнитные свойства не подчиняются классическим законам.
Используя инструменты квантовой информационной науки, в частности квантовую информацию Фишера (QFI), исследователи обнаружили, что электроны в этих материалах демонстрируют пик запутанности в квантовой критической точке — моменте перехода между двумя состояниями материи.
Это открытие, опубликованное в Nature Communications, дает новое понимание экзотического поведения странных металлов и может стать ключом к разработке высокотемпературных сверхпроводников.
В отличие от обычных металлов, таких как медь или золото, странные металлы ведут себя хаотично, особенно при низких температурах. Команда под руководством профессора Цимиао Си применила QFI для анализа электронных взаимодействий в экстремальных условиях, обнаружив, что исчезновение квазичастиц связано с максимальной запутанностью спинов электронов.
Интересно, что теоретические расчеты совпали с экспериментальными данными, полученными методом неупругого рассеяния нейтронов, что подтвердило роль квантовой запутанности в поведении этих материалов. Это исследование не только углубляет понимание странных металлов, но и открывает новые возможности для их применения, включая создание сверхпроводников с нулевыми энергопотерями.
Смотрите также:
-
ЦЕРН обсуждает строительство коллайдера FCC 01.04.2025
-
Команда физиков Калтеха обнаружила новое сверхпроводящее состояние 28.03.2025
Работа демонстрирует, как методы квантовой информатики могут быть использованы в физике конденсированного состояния, прокладывая путь для будущих открытий в области квантовых технологий и энергетики.
«Наши результаты показывают, что странные металлы демонстрируют уникальный паттерн запутанности, который предлагает новый взгляд на понимание их экзотического поведения», — сказал Си. «Используя квантовую теорию информации, мы раскрываем глубокие квантовые корреляции, которые ранее были недоступны».
