Физики впервые обнаружили квантовую запутанность в сантиметровом образце странного металла
Обычно квантово-запутанными оказываются тщательно изолированные от внешних воздействий пары фотонов или атомов. Но высокотехнологичные материалы прокладывают для запутанности путь в мир макрообъектов.
Знаменитый мыслительный эксперимент «кот Шредингера» во многом обращает внимание на то, насколько термины из квантовой физики не подходят для больших объектов. Кот не может быть одновременно жив и мертв, а у электрона спин может быть одновременно направлен в две разные стороны. Одиночные частицы и тела, состоящие из миллиардов атомов, подчиняются разным физическим законам.
Однако ученые ищут теорию всего — конечное количество уравнений, позволяющих описать все происходящие в реальности явления. Поэтому пытаются связать квантовую физику с остальной и создавать квантовые эффекты в постоянно увеличивающихся системах.
Международная команда исследователей показала, что квантовая запутанность возможна на макроскопическом масштабе. Высокую степень квантовой запутанности обнаружили в сантиметровом кристалле странного металла CePd₃Si₂. Это стало возможным благодаря методу из квантовой теории информации — квантовой информации Фишера. Статья опубликована в журнале Nature Physics.
«Мы не пытались привести кристалл как целое в суперпозицию двух состояний. Вместо этого мы спросили: находятся ли его составляющие — коллективно — в таком состоянии запутанности? Эксперимент напоминает не столько кота Шредингера, сколько муравейник: когда его потревожить, реагирует не один муравей, а вся колония как единое целое», — рассказала ведущий автор исследования профессор Зильке Бюлер-Пашен (Silke Bühler-Paschen).
Теоретическую основу для этого подхода разработали квантовый физик Петер Цоллер (Peter Zoller) из Университета Инсбрука (Австрия) и его команда. Они показали, что концепцию квантовой информации Фишера можно использовать для обнаружения квантовой запутанности даже в больших системах, состоящих из множества частиц.
Квантовая информация Фишера количественно определяет, насколько чувствительно квантовая система реагирует на изменение. Для набора независимых частиц отклик ограничен, каждая частица реагирует сама по себе. Однако, если частицы запутаны, вся система может реагировать сильнее, чем сумма ее отдельных частей.
Эта повышенная чувствительность делает запутанность ценной для квантовой метрологии, где нужно регистрировать слабые сигналы с максимальной точностью. Измеряя, насколько сильно система реагирует на возмущение, можно сделать вывод о степени запутанности образца.
Исследователи вырастили кристалл из церия, палладия и кремния. Это «странный металл» с не до конца понятными ученым свойствами. Его электроны сильно запутаны и не подчиняются стандартным моделям поведения в металлах. Кристалл этого металла бомбардировали нейтронами и измеряли отклик материала.
«В обычном материале нейтрон передает энергию одной отдельной частице. Но при анализе данных с помощью квантовой информации Фишера мы выявили отклик, который невозможно объяснить в терминах независимых частиц. Вместо этого он указывает на то, что группы как минимум из девяти квантово-запутанных сущностей действуют коллективно», — раскрыл детали эксперимента аспирант Федерико Мацца (Federico Mazza).
Проведенные исследования дали доказательство высокой квантовой запутанности между многими частицами в твердом теле — макроскопическом объекте, достаточно большом, чтобы его можно было держать в руке. Это первое прямое количественное определение запутанности в странном металле.
Авторы этой научной работы установили новый мост между физикой твердого тела и квантовой физикой. В будущем ученые планируют выяснить, могут ли странные металлы когда-нибудь найти применение в квантовых технологиях — например, для сверхточных измерений в квантовой метрологии.
Telegram 
Дзен 
VK Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.
Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.
Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.
Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.
Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.
Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии