I fisici della Rice University hanno ottenuto una svolta nella comprensione dei metalli strani, materiali che sfidano le regole convenzionali di elettricità e magnetismo, utilizzando la scienza dell'informazione quantistica. Pubblicato su Nature Communications, lo studio rivela un aumento dell'intreccio elettronico in un punto critico, offrendo approfondimenti sul comportamento di questi enigmatici materiali.
Guidato da Qimiao Si, il team ha impiegato l'informazione di Fisher quantistica (QFI) per misurare l'evoluzione dell'interazione elettronica in condizioni estreme. La loro ricerca indica che l'intreccio elettronico, un fenomeno quantistico fondamentale, raggiunge il picco in un punto critico quantistico: la transizione tra due stati della materia.
Nei metalli convenzionali, gli elettroni si muovono in modo prevedibile, ma i metalli strani mostrano un'insolita resistenza elettrica e un comportamento anomalo a basse temperature. Concentrandosi sul modello reticolare di Kondo, i ricercatori hanno tracciato la perdita di quasiparticelle verso l'intreccio di spin degli elettroni utilizzando QFI, scoprendo che l'intreccio raggiunge il picco nel punto critico quantistico.
Questo approccio integra la scienza dell'informazione quantistica con la fisica della materia condensata, segnando una nuova direzione nella ricerca sui materiali. I calcoli teorici si sono allineati con i dati di scattering anelastico dei neutroni, rafforzando il ruolo dell'intreccio quantistico nel comportamento dei metalli strani.
Comprendere i metalli strani potrebbe rivoluzionare le reti elettriche consentendo una trasmissione di energia più efficiente, grazie alla loro connessione con i superconduttori ad alta temperatura. Lo studio dimostra anche l'applicabilità degli strumenti di informazione quantistica ad altri materiali esotici, migliorando potenzialmente le future tecnologie quantistiche.