Físicos da Rice University alcançaram um avanço na compreensão de metais estranhos, materiais que desafiam as regras convencionais de eletricidade e magnetismo, usando a ciência da informação quântica. Publicado na Nature Communications, o estudo revela um aumento do emaranhamento de elétrons em um ponto crítico, oferecendo insights sobre o comportamento desses materiais enigmáticos.
Liderada por Qimiao Si, a equipe empregou a informação de Fisher quântica (QFI) para medir a evolução da interação eletrônica em condições extremas. Sua pesquisa indica que o emaranhamento de elétrons, um fenômeno quântico central, atinge o pico em um ponto crítico quântico - a transição entre dois estados da matéria.
Em metais convencionais, os elétrons se movem de forma previsível, mas metais estranhos exibem resistência elétrica e comportamento incomuns em baixas temperaturas. Concentrando-se no modelo de rede de Kondo, os pesquisadores rastrearam a perda de quase-partículas para o emaranhamento de spin de elétrons usando QFI, descobrindo que o emaranhamento atinge o pico no ponto crítico quântico.
Esta abordagem integra a ciência da informação quântica com a física da matéria condensada, marcando uma nova direção na pesquisa de materiais. Os cálculos teóricos se alinharam com os dados de espalhamento inelástico de nêutrons, reforçando o papel do emaranhamento quântico no comportamento de metais estranhos.
Compreender os metais estranhos pode revolucionar as redes elétricas, permitindo uma transmissão de energia mais eficiente, devido à sua conexão com supercondutores de alta temperatura. O estudo também demonstra a aplicabilidade das ferramentas de informação quântica a outros materiais exóticos, potencialmente aprimorando futuras tecnologias quânticas.