Физики наконец-то связали топологию и квантовую запутанность

Топология и запутанность — два мощных принципа для характеристики структуры сложных квантовых состояний. В новой статье в журнале Physical Review X исследователи из Пенсильванского университета установили связь между ними.

Ученые обнаружили концептуальную связь между топологией, которая характеризует универсальные свойства квантовых состояний, и запутанностью — это способ, которым квантовые состояния демонстрируют нелокальные корреляции. Иными словами, это когда что-то, происходящее в одной точке пространства, коррелирует с чем-то, что происходит в другой. Теперь физики обнаружили, что эти понятия тесно связаны.

В ходе исследования ученые вывели математическую связь между родом поверхности Ферми и мерой квантовой запутанности, называемой взаимной информацией. Она характеризует корреляции, которые могут возникать в разрозненных областях пространства, встречающихся в одной точке. Число, известное как характеристика Эйлера, тесно связанное с родом, обеспечило точную связь между ними.

Исследователи установили, что связь между топологией и запутанностью сохраняется в простой металлической системе, где электроны движутся независимо друг от друга. Затем ученые расширили анализ, чтобы показать — связь также присутствует, даже когда электроны взаимодействуют на более сложном уровне.

И хотя теоретическая работа была проделана на металлах, ученые считают, что она будет «работать» и на других материалах. Например, на тех, которые связаны с очень сильным взаимодействием между электронами.

В дальнейшем ученые разработают эксперименты, которые исследуют вновь обнаруженную связь, возможно, разработав новую технику для измерения топологического рода и способ исследования структуры квантовой запутанности.

Читать далее:

Предсказание Эйнштейна может сбыться: как эксперимент с невидимыми атомами изменит физику

На пирамиде в Китае нашли портрет «царя предков». Он правил более 4 000 лет назад

«Это научная фантастика»: ученые создают принципиально новый тип квантовых компьютеров

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука
Создание изображений в стиле Ghibli привело к рекордной нагрузке на ChatGPT
Новости
Физики МГУ оценили потенциал фотонных процессоров для нейросетей
Новости
Телескоп НАСА для изучения ранней Вселенной сделал первые снимки
Космос
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука