Οι φυσικοί τελικά συνδέουν την τοπολογία και την κβαντική εμπλοκή

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια εννοιολογική σύνδεση μεταξύ της τοπολογίας, η οποία χαρακτηρίζει τις καθολικές ιδιότητες

κβαντικές καταστάσεις, και η εμπλοκή είναιο τρόπος με τον οποίο οι κβαντικές καταστάσεις εμφανίζουν μη τοπικούς συσχετισμούς. Με άλλα λόγια, είναι όταν κάτι που συμβαίνει σε ένα σημείο του χώρου συσχετίζεται με κάτι που συμβαίνει σε ένα άλλο. Τώρα οι φυσικοί έχουν ανακαλύψει ότι αυτές οι έννοιες συνδέονται στενά.

Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι επιστήμονες έβγαλαν ένα μαθηματικόσύνδεση μεταξύ του γένους της επιφάνειας Fermi και ενός μέτρου κβαντικής εμπλοκής που ονομάζεται αμοιβαία πληροφορία. Χαρακτηρίζει συσχετισμούς που μπορούν να προκύψουν σε ανόμοιες περιοχές του χώρου που συναντώνται σε ένα σημείο. Ένας αριθμός γνωστός ως χαρακτηριστικό Euler, στενά συνδεδεμένος με το γένος, παρείχε μια ακριβή σύνδεση μεταξύ των δύο.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η σύνδεση μεταξύΗ τοπολογία και η εμπλοκή διατηρούνται σε ένα απλό μεταλλικό σύστημα, όπου τα ηλεκτρόνια κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Οι επιστήμονες επέκτειναν στη συνέχεια την ανάλυση για να δείξουν ότι η σύζευξη είναι επίσης παρούσα ακόμη και όταν τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν σε πιο πολύπλοκο επίπεδο.

Και αν και έχει γίνει θεωρητική δουλειάστα μέταλλα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα «δουλέψει» και σε άλλα υλικά. Για παράδειγμα, αυτά που σχετίζονται με πολύ ισχυρές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρονίων.

Στο μέλλον, οι επιστήμονες θα αναπτύξουν πειράματαπου ερευνούν τη σύνδεση που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, αναπτύσσοντας πιθανώς μια νέα τεχνική για τη μέτρηση του τοπολογικού γένους και έναν τρόπο ανίχνευσης της δομής της κβαντικής εμπλοκής.

Διαβάστε περισσότερα:

Η πρόβλεψη του Αϊνστάιν μπορεί να γίνει πραγματικότητα: πώς ένα πείραμα με αόρατα άτομα θα αλλάξει τη φυσική

Στην πυραμίδα στην Κίνα βρέθηκε ένα πορτρέτο του «βασιλιά των προγόνων». Κυβέρνησε πάνω από 4.000 χρόνια πριν

«Αυτό είναι επιστημονική φαντασία»: οι επιστήμονες δημιουργούν έναν θεμελιωδώς νέο τύπο κβαντικών υπολογιστών