美國和奧地利科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志刊文稱，他們在量子臨界材料內(nèi)觀察到數(shù)十億個流動電子之間的量子糾纏，這是糾纏導(dǎo)致量子臨界性迄今最有力的直接證據(jù)，有望促進量子信息和超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)16日報道，在最新研究中，科學(xué)家們檢查了由鐿、銠、硅組成的材料YbRh2Si2在接近并越過兩個量子相臨界點時的電磁行為，發(fā)現(xiàn)了該金屬內(nèi)數(shù)十億個流動電子間的量子糾纏。研究合作者、萊斯大學(xué)的斯其苗說，這是糾纏導(dǎo)致量子臨界性迄今最有力的直接證據(jù)。
為制造超純YbRh2Si2薄膜，維也納工業(yè)大學(xué)研究人員開發(fā)出一種極復(fù)雜的材料合成技術(shù)。在接近絕對零度時，該材料能發(fā)生相變，從形成磁序的量子相“變身”為不形成磁序的量子相。隨后，萊斯大學(xué)的李新偉(音譯)在零下271.75攝氏度附近對薄膜展開太赫茲光譜實驗，揭示了當(dāng)YbRh2Si2薄膜冷卻到一個量子臨界點時的導(dǎo)光性。
斯其苗說：“在量子臨界點，傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，只有自旋部分才是臨界點。但如果電荷部分和自旋部分發(fā)生量子糾纏，那么電荷部分也變得至關(guān)重要。在最新研究中，我們在磁量子臨界點探測到電荷部分，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致量子臨界性的量子糾纏非常直接的新證據(jù)。”
斯其苗是萊斯大學(xué)量子材料中心主任，他指出，量子糾纏是存儲和處理量子信息的基礎(chǔ)。同時，科學(xué)家認(rèn)為，量子臨界性可以導(dǎo)致高溫超導(dǎo)性。因此，最新研究可為量子信息和高溫超導(dǎo)技術(shù)提供平臺，促進這兩大技術(shù)的發(fā)展，為計算、通信等領(lǐng)域的新技術(shù)打開大門。(記者劉霞)
關(guān)鍵詞： 量子臨界材料
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