Physiker verknüpfen endlich Topologie und Quantenverschränkung

Wissenschaftler haben einen konzeptionellen Zusammenhang zwischen der Topologie entdeckt, der universelle Eigenschaften charakterisiert

Quantenzustände und Verschränkung istdie Art und Weise, wie Quantenzustände nichtlokale Korrelationen aufweisen. Mit anderen Worten: Etwas, das an einem Punkt im Raum geschieht, korreliert mit etwas, das an einem anderen Punkt geschieht. Jetzt haben Physiker herausgefunden, dass diese Konzepte eng miteinander verbunden sind.

Während der Studie leiteten Wissenschaftler eine mathematische Formel abZusammenhang zwischen der Gattung der Fermi-Oberfläche und einem Maß für die Quantenverschränkung, das als gegenseitige Information bezeichnet wird. Es charakterisiert Zusammenhänge, die in unterschiedlichen Raumregionen entstehen können, die an einem Punkt zusammentreffen. Eine Zahl, die als Euler-Merkmal bekannt ist und eng mit der Gattung zusammenhängt, stellte eine genaue Verbindung zwischen den beiden her.

Forscher haben herausgefunden, dass der Zusammenhang zwischenTopologie und Verschränkung bleiben in einem einfachen metallischen System erhalten, in dem sich Elektronen unabhängig voneinander bewegen. Anschließend erweiterten die Wissenschaftler die Analyse um zu zeigen, dass die Kopplung auch dann vorhanden ist, wenn Elektronen auf komplexerer Ebene interagieren.

Und obwohl theoretische Arbeit geleistet wurdeBei Metallen glauben Wissenschaftler, dass es auch bei anderen Materialien „funktionieren“ wird. Zum Beispiel solche, die mit sehr starken Wechselwirkungen zwischen Elektronen verbunden sind.

In Zukunft werden Wissenschaftler Experimente entwickelndie den neu entdeckten Zusammenhang untersuchen und möglicherweise eine neue Technik zur Messung der topologischen Gattung und eine Möglichkeit entwickeln, die Struktur der Quantenverschränkung zu untersuchen.

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