.This Quantum Breakthrough Could Unlock Strange Metals – And the Future of Superconductors
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.This Quantum Breakthrough Could Unlock Strange Metals – And the Future of Superconductors
이 양자적 혁신은 이상한 금속과 초전도체의 미래를 열어줄 수 있습니다
라이스 대학교 에서2025년 3월 30일1개의 댓글4분 읽기 페이스북 지저귀다 핀터레스트 전보 공유하다 양자 금속 재료 과학 컨셉 아트 라이스 물리학자들은 양자 피셔 정보를 사용하여 이상한 금속에서 전자 얽힘이 임계점에서 어떻게 정점을 이루는지 밝혀내어 이러한 신비한 물질에 대한 새로운 통찰력을 제공했습니다. 출처: SciTechDaily.com
이상한 금속은 수십 년 동안 과학자들을 당혹스럽게 해왔지만, 라이스 대학 연구자들이 내놓은 새로운 획기적인 발견은 중요한 단서를 제공합니다.
특정 양자 전환점에서 이런 물질 내의 전자는 그 어느 때보다 더 얽히게 됩니다. 양자 컴퓨팅 세계의 도구인 양자 피셔 정보를 사용하여 팀은 일반적인 전기적 행동 규칙이 무너지는 바로 그 순간에 얽힘이 어떻게 급증하는지 밝혔습니다. 이 새로운 접근 방식은 이상한 금속의 이상한 세계에 빛을 비출 뿐만 아니라 차세대 초전도체와 에너지 효율적인 기술로 가는 문을 열어줍니다. 이상한 금속의 코드 해독 과학자들은 오랫동안 이상한 금속, 전기와 자기의 일반적인 규칙을 따르지 않는 물질에 대해 의아해했습니다. 이제 라이스 대학의 물리학자들은 양자 정보 과학의 도구를 사용하여 큰 돌파구를 마련했습니다. Nature Communications 에 게재된 새로운 연구에서 그들은 이상한 금속의 전자가 핵심 전환점에서 매우 얽힌다는 것을 보여줍니다.
이 발견은 이러한 특이한 물질의 행동에 대한 새로운 통찰력을 제공하며 궁극적으로 초전도체의 개선으로 이어질 수 있습니다. 이 기술은 언젠가 에너지를 전송하고 사용하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 심장에서의 양자 얽힘 예측 가능한 방식으로 행동하는 구리나 금과 같은 일상적인 금속과 달리, 이상한 금속은 훨씬 더 불규칙하게 행동합니다. 그들의 전기적 특성은 표준 물리학을 사용하여 쉽게 설명할 수 없습니다. 라이스의 물리학 및 천문학 교수인 Qimiao Si가 이끄는 팀은 조사를 위해 양자 Fisher 정보(QFI)라는 개념을 사용했습니다. 양자 계측학에서 차용한 이 도구는 과학자들이 극한 조건에서 전자 상호 작용이 어떻게 변하는지 추적하는 데 도움이 됩니다. 그들의 연구 결과에 따르면 양자 역학의 기본적 특징인 전자 얽힘은 양자 임계점이라고도 하는, 물질의 두 가지 상태 사이의 경계에서 정점에 도달한다는 것이 밝혀졌습니다. Si는 "저희의 연구 결과에 따르면 이상한 금속은 독특한 얽힘 패턴을 보이는데, 이는 이색적인 행동을 이해하는 데 새로운 렌즈를 제공합니다."라고 말했습니다.
"양자 정보 이론을 활용함으로써 이전에는 접근할 수 없었던 깊은 양자 상관 관계를 발견하고 있습니다." 이상한 금속을 연구하는 새로운 방법 대부분의 금속에서 전자는 잘 확립된 물리 법칙에 따라 질서 있게 움직입니다. 그러나 이상한 금속은 이러한 규칙을 어기고 전기에 대한 비정상적인 저항을 보이며 매우 낮은 온도에서 비정상적인 방식으로 행동합니다. 이 퍼즐을 탐구하기 위해 연구자들은 자기 모멘트가 주변 전자와 상호 작용하는 방식을 설명하는 콘도 격자라는 이론적 모델에 초점을 맞추었습니다. 중요한 전환점에서 이러한 상호작용은 너무 강렬해져서 준입자라고 알려진 전기적 행동의 기본 구성 요소가 사라집니다.
연구자들은 QFI를 사용하여 이 준입자 손실의 기원을 전자 스핀이 얽히는 방식으로 추적하여 얽힘이 정확히 이 양자 임계점에서 정점에 도달한다는 것을 발견했습니다. 양자 과학과 재료 과학을 연결하다 이 새로운 접근 방식은 양자 정보와 정밀 측정에 주로 사용되는 QFI를 금속 연구에 적용합니다. Si는 "양자 정보 과학을 응집 물질 물리학과 통합함으로써 우리는 재료 연구의 새로운 방향으로 전환하고 있습니다."라고 말했습니다. 보다 효율적인 에너지로 가는 가능한 경로 연구자들의 이론적 계산은 예상치 못하게 실제 실험 데이터와 일치했으며, 특히 원자 수준에서 물질을 조사하는 데 사용되는 기술인 비탄성 중성자 산란의 결과와 일치했습니다.
이러한 연결은 양자 얽힘이 이상한 금속의 행동에서 근본적인 역할을 한다는 생각을 강화합니다. 이상한 금속을 이해하는 것은 단순한 학문적 도전 이상입니다. 상당한 기술적 이점이 있을 수 있습니다. 이러한 재료는 에너지 손실 없이 전기를 전송할 수 있는 잠재력이 있는 고온 초전도체와 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 특성을 잠금 해제하면 전력망에 혁명을 일으켜 에너지 전송을 보다 효율적으로 만들 수 있습니다. 이 연구는 또한 양자 정보 도구가 다른 이국적인 물질에 어떻게 적용될 수 있는지 보여줍니다. 이상한 금속은 향상된 얽힘이 귀중한 자원인 미래의 양자 기술에서 역할을 할 수 있습니다. 이 연구는 얽힘이 최고조에 달하는 시점을 보여줌으로써 이러한 복잡한 물질을 특성화하기 위한 새로운 프레임워크를 제공합니다.
참고문헌: Yuan Fang, Mounica Mahankali, Yiming Wang, Lei Chen, Haoyu Hu, Silke Paschen 및 Qimiao Si의 "양자 임계 금속에서 목격된 증폭된 다자간 얽힘", 2025년 3월 14일, Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-025-57778-7 연구팀에는 Rice의 Yuan Fang, Yiming Wang, Mounica Mahankali, Lei Chen과 Donostia International Physics Center의 Haoyu Hu, Vienna University of Technology의 Silke Paschen이 포함되었습니다. 그들의 연구는 National Science Foundation, Air Force Office of Scientific Research, Robert A. Welch Foundation, Vannevar Bush Faculty Fellowship 프로그램의 지원을 받았습니다.
메모 2503310404_소스1.분석
_【2】준입자는 양자 얽힘으로 생긴 전자의 얽힘이고 원자 얽힘으로는 광자가 생성된다? 우주초기에는 광자가 수소나 헬륨의 원자 핵내에 갇혀 있었다. 이들이 원소기반 msbase의 msoss 재이온화 과정에서 양광자와 음전자는 보통 물질계에서 이상한 물질로 나타났고, 음광자와 양전자는 암흑물질계 msoss에서 암흑 일반물질로 등장한 것으로 추정됨이여. 으음.
1-2.)그 이상한 금속은 훨씬 더 불규칙하게 행동한다. 그들의 전기적 특성은 표준 물리학을 사용하여 쉽게 설명할 수 없다.
_【3-3】암흑에너지로 (*)정의역된 qms에 qvixer.n좌표(고차원)로 생성된 그 이상한 물질이 원자 기반 금속이면 msbase에 속한 것이고, 아원자적 양자물질인 쿼크나 뮤온전자와 같다면 이들이 pin을 꽂은 고차원의 좌표은 무척 두껍고 광활하다. 어허.
2-3.)중요한 전환점은 원소.아원자 기반에서 보기2.qms.qvixer의 상호작용은 너무 강렬해져 준입자라고 알려진 전기적 행동의 기본 구성 요소가 사라진다는 점이다. 연구자들은 QFI를 사용하여 이 준입자 손실의 기원을 전자 스핀 msnk.sum의 이동을 가능케 하는 얽히는 방식이거나, qpeoms.susqer,river의 얽힘이 정확히 이 양자 임계점에서 정점에 도달한다는 것을 발견했다. 물론 우주적인 시각에서는 그 임계점이 빅뱅을 유발한 배경이 될 수도 있을거여. 어허.
보기2.
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
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