Фізики з Університету Райса досягли прориву в розумінні дивних металів, матеріалів, які не підкоряються звичайним правилам електрики та магнетизму, використовуючи квантову інформаційну науку. Дослідження, опубліковане в Nature Communications, виявляє посилене заплутування електронів у критичній точці переходу, пропонуючи розуміння поведінки цих загадкових матеріалів.
Команда під керівництвом Цімяо Сі використовувала квантову інформацію Фішера (QFI) для вимірювання еволюції взаємодії електронів в екстремальних умовах. Їхні дослідження показують, що заплутування електронів, основне квантове явище, досягає піку в квантовій критичній точці - переході між двома станами матерії.
У звичайних металах електрони рухаються передбачувано, але дивні метали демонструють незвичайний електричний опір і поведінку за низьких температур. Зосереджуючись на моделі ґратки Кондо, дослідники відстежували втрату квазічастинок до заплутування спінів електронів за допомогою QFI, виявивши піки заплутування в квантовій критичній точці.
Цей підхід інтегрує квантову інформаційну науку з фізикою конденсованих середовищ, знаменуючи новий напрямок у дослідженнях матеріалів. Теоретичні розрахунки узгоджуються з даними непружного розсіяння нейтронів, підсилюючи роль квантового заплутування в поведінці дивних металів.
Розуміння дивних металів може революціонізувати енергетичні мережі, дозволяючи більш ефективну передачу енергії, завдяки їхньому зв'язку з високотемпературними надпровідниками. Дослідження також демонструє застосовність квантових інформаційних інструментів до інших екзотичних матеріалів, потенційно покращуючи майбутні квантові технології.