Fysica

Nieuwe studie ontdekt miljarden verstrengelde elektronen in een metaal

Nieuwe studie ontdekt miljarden verstrengelde elektronen in een metaal


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Een team van natuurkundigen van de Rice University in de VS en de Vienna University of Technology (TU Wien) in Oostenrijk heeft al meer dan 15 jaar de koppen bij elkaar gestoken om een ​​kwantumprobleem te ontdekken.

De studie deed de ongelooflijke ontdekking van kwantumverstrengeling tussen 'miljarden en miljarden' elektronen in een kwantumkritische materie - of, een 'vreemd metaal'.

De studie is in het tijdschrift gepubliceerd Wetenschap op vrijdag.

GERELATEERD: GOOGLE ZEGT DAT ZE NET QUANTUM SUPREMATIE HEBBEN BEREIKT

Vijftien jaar onderzoek

Het onderzoek bestudeerde het elektronische en magnetische gedrag van een ‘vreemde metaal’ verbinding van ytterbium, rhodium en silicium toen deze een kritische overgang naderde en doorliep op de grens tussen twee kwantumfasen.

Deze studie biedt het sterkste en meest directe bewijs tot nu toe voor de rol van verstrengeling bij het bewerkstelligen van kwantumkritiek, aldus de theoretisch fysicus van Rice University en co-auteur van de studie, Qimiao Si.

Si zei: "Als we aan kwantumverstrengeling denken, denken we aan kleine dingen."

Hij vervolgde: 'We associëren het niet met macroscopische objecten. Maar op een kwantumkritisch punt zijn de dingen zo collectief dat we de kans hebben om de effecten van verstrengeling te zien, zelfs in een metaalfilm die miljarden miljarden kwantummechanische voorwerpen."

Rice University-onderzoekers werkten samen met wetenschappers van de TU Wien om verschillende uitdagingen te overwinnen die de studie met zich meebracht.

TU Wien-onderzoekers ontwikkelden een techniek waarbij zeer complexe materiaalsynthese betrokken was om ongelooflijk zuivere films te maken die één deel ytterbium bevatten voor elke twee delen rhodium en silicium.

Rice University-onderzoekers voerden terahertz-spectroscopie-experimenten uit op deze films bij de ongelooflijk lage temperaturen tot 1,4 Kelvin. Dat is -271 graden Celcius (-457 graden Fahrenheit).

Junichiro Kono, een afgestudeerde student aan de Rice University en co-auteur van het artikel, merkte op dat "minder dan 0,1% van de totale terahertz-straling werd uitgezonden, en dat het signaal, de variatie in geleidbaarheid als functie van de frequentie, nog enkele procenten bedroeg. van dat."

Kono vervolgde: "Het kostte vele uren om betrouwbare gegevens bij elke temperatuur tot gemiddelde te nemen over vele, vele metingen, en het was nodig om gegevens bij vele, vele temperaturen te nemen om het bestaan ​​van schaalvergroting te bewijzen."

Voor deze studie was veel geduld en precisie vereist, maar het resultaat is indrukwekkend.

Zoals Si uitlegde: "Kwantumverstrengeling is de basis voor opslag en verwerking van kwantuminformatie."

"Tegelijkertijd wordt aangenomen dat kwantumkritikaliteit de motor is voor supergeleiding bij hoge temperaturen. Onze bevindingen suggereren dus dat dezelfde onderliggende fysica - kwantumkritikaliteit - kan leiden tot een platform voor zowel kwantuminformatie als supergeleiding bij hoge temperatuur. , kan men niet anders dan verwonderen over het wonder van de natuur. "


Bekijk de video: De vernieuwde huisstijl van de gemeente Rotterdam (November 2022).