Наблюдая необычное поведение электронов в экзотическом материале, ученые нашли новый путь к созданию квантовых компьютеров.
Физики из Университета Осаки впервые зафиксировали поведение так называемых «тяжелых фермионов» — электронов с аномально увеличенной эффективной массой. Оказалось, что такие электроны находятся в состоянии квантовой запутанности, а динамика их связей регулируется Планковским временем — фундаментальной единицей времени в квантовой теории.
В обычных условиях электроны имеют крошечную массу и свободно движутся по материалу. Но в некоторых веществах происходит удивительное явление: электроны проводимости начинают сильно взаимодействовать с локализованными магнитными электронами, из-за чего их эффективная масса увеличивается в сотни и даже тысячи раз. Такие «потяжелевшие» электроны ведут себя совершенно иначе, чем их обычные собратья, и могут демонстрировать экзотические свойства, включая необычную сверхпроводимость.
Команда ученых под руководством доктора Син-ичи Кимуры изучала соединение церия, родия и олова (CeRhSn) — материал с особой кристаллической структурой, напоминающей японский узор кагоме. Необычная геометрия кристаллической решетки создает эффект «фрустрации» — ситуацию, когда система не может найти единственное стабильное состояние, что приводит к необычным квантовым эффектам.
Источник: hi-tech.mail.ru