量子纠缠是一种引人入胜的物理现象,它看到两个粒子共享可以理解为一种连接或通信的类型,因此,在一个粒子上执行的任何动作也会影响另一个粒子,无论其距离yabo214分开如何。这在日记中进一步探讨了物理评论b。
学习:使用中子散射在量子磁铁中见证纠缠。图片来源:ezphoto/shutterstock.com
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)著名地将这种现象称为“远处的怪异动作”。
理解和表征量子纠缠的主要挑战之一在于能够以切实的方式观察和记录这些挑战。在1960年代,约翰·斯图尔特·贝尔(John Stewart Bell)介绍了“纠缠见证人”的概念,该技术可以通过一次检测一对粒子来观察并证明量子纠缠并证明是正确的。yabo214
在物理评论b期刊旨在扩展贝尔的技术,从而潜在地研究经常由数万亿个颗粒组成的实心材料。亚博网站下载yabo214
这项研究的重点是进一步证明量子纠缠证人概念的生存能力及其证明纠缠的能力,存在于量子材料中的磁性颗粒或旋转之间。yabo214
以这种方式使用的是,纠缠证人提供了有用的数据分析工具来确定这些旋转的哪个跨越阈值进入量子领域。
对复杂材料的量子纠缠的研究可能会导致新的应用和具有有益特性的新物质的发展 - 这些因素近年来亚博网站下载这种现象引起了人们的兴趣。
这些纠缠见证人中的三个通过中子散射实验和计算模拟的高级组合进行了测试。
研究人员扩展了这一概念,以研究一系列固体材料,并探索量子磁铁和超导体中的许多外来行为。亚博网站下载
他们通过针对和检测三个新的纠缠证人的纠缠旋转的收集来实现这一目标 - 两名基于贝尔的方法,第三个基于量子信息理论。
为了评估这些纠缠见证人的有效性,研究人员将每个证人都应用于先前研究已确认为纠缠的材料。该材料涉及一系列相邻的旋转线,这些旋转无视其他颗粒,而不是与邻居进行交流。yabo214
基于贝尔的方法的证人证实了材料中存在的纠缠程度,而基于量子信息理论的证人的表现非常好。
研究量子纠缠时的一个显着挑战是由于随机热运动引起的材料波动似乎是量子效应的结果。
减轻这种风险并消除虚假阳性结果的机会的唯一方法是以绝对零进行调查,这是一种实用且经济的挑战,使这些实验变得困难。
使用他们的方法,研究人员能够确认以前的理论观念,即纠缠随温度降低而增加。这项研究还能够确保区分经典和量子活性。
为了进一步验证其方法,测试了第二个自旋链 - 这次是具有更复杂的自旋特性的更复杂的材料。
中子代表了一种非常有用的工具,用于研究材料由于其无损性和中性电荷而导致的特性。因此,使用中子散射研究了每个评估的自旋链,并与对遗产和已发表实验的最新数据进行了比较。
互补模拟的额外使用也有助于验证这些发现。
通过确定和表征这些新的量子纠缠证人,未来的研究可以开始在新的纠缠证人的特征上。
预计对更复杂的纠缠证人的调查将需要使用高分辨率技术和先进的散射实验。非弹性X射线散射和THZ光谱也可能提供其他有用的研究这种现象的方法。
这个更简化的过程还为利用量子旋转液体和超导体的力量开辟了新的途径,以进行数据存储和计算应用程序。
最终,预计这些新模型和实验方法也可以支持甚至最复杂和历史上令人困惑的量子材料的表征。亚博网站下载
研究人员认为,他们使用先进的计算和实验方法对纠缠证人进行表征的方法提供了对量子力学领域创始人最初提出的问题的答案。
他们还预测,其方法中使用的计算可能会成为中子散射实验的标准程序的一部分,可能会改变这种方法和场。
来源
Scheie,Pontus Laurell,A。M。Samarakoon,B。Lake,S。E。Nagler,G。E。Granroth,S。Okamoto,G。Alvarez和D. A. Tennant。(2021)。使用中子散射在量子磁铁中见证纠缠。Rev. B 103,224434 - 出版于2021年6月28日https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/physrevb.103.224434
橡树岭国家实验室2021年主要证人帮助科学家在固体材料中检测到“怪异”量子纠缠亚博网站下载https://www.ornl.gov/news/key-witness-helps-scientists-detect-spooky-quantum-engent-mentangum-en亚博网站下载tangenglement-solid-Materials
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