Fysiker kopplar slutligen samman topologi och kvantförveckling

Forskare har upptäckt ett konceptuellt samband mellan topologi, som kännetecknar universella egenskaper

kvanttillstånd, och intrassling ärhur kvanttillstånd uppvisar icke-lokala korrelationer. Med andra ord är det när något som händer vid en punkt i rymden korrelerar med något som händer vid en annan. Nu har fysiker upptäckt att dessa begrepp är nära besläktade.

Under studien härledde forskare en matematisksamband mellan släktet av Fermi-ytan och ett mått på kvantförveckling som kallas ömsesidig information. Det kännetecknar korrelationer som kan uppstå i olika delar av rymden som möts vid en punkt. Ett nummer känt som Euler-egenskapen, nära besläktat med släktet, gav en exakt koppling mellan de två.

Forskare har funnit att sambandet mellantopologi och intrassling bevaras i ett enkelt metalliskt system där elektroner rör sig oberoende av varandra. Forskarna utökade sedan analysen för att visa att koppling också är närvarande även när elektroner interagerar på en mer komplex nivå.

Och även om teoretiskt arbete har gjortspå metaller tror forskare att det kommer att "fungera" på andra material också. Till exempel de som är förknippade med mycket starka interaktioner mellan elektroner.

I framtiden kommer forskare att utveckla experimentsom undersöker den nyupptäckta kopplingen, kanske utvecklar en ny teknik för att mäta topologiskt släkte och ett sätt att undersöka strukturen för kvantförveckling.

Läs mer:

Einsteins förutsägelse kan gå i uppfyllelse: hur ett experiment med osynliga atomer kommer att förändra fysiken

På pyramiden i Kina hittade ett porträtt av "förfädernas kung". Han regerade för över 4 000 år sedan

"Detta är science fiction": forskare skapar en fundamentalt ny typ av kvantdatorer