Rachel Leeson, Rays Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Solda: Foton və maddə (burada spinlər kimi qeyd olunur) ayrıdır. Sağ tərəfdə maddə (spinlər) və fotonlar dolaşıb. Şəkil: Rays Universiteti

Kvant dolaşıqlığı hissəciklərin bir-biri ilə dolaşıq olduğu bir vəziyyətdir. Bu dolaşıq vəziyyətdə, bir hissəciyin xüsusiyyətləri, hətta fiziki olaraq bir-birinə yaxın olmasa belə, digərinə təsir göstərir. Bu fenomen tez-tez yalnız bir neçə hissəcikdən ibarət kiçik kvant sistemlərində müşahidə olunur və burada tədqiqatçılar bundan kvant məlumatlarını saxlamaq və emal etmək üçün istifadə edə bilərlər. Rays Universitetinin professoru Kimiao Si kvant dolaşıqlığını çox sayda hissəcikdən ibarət makroskopik sistemlərə anlamaq və tətbiq etməkdə maraqlıdır.

Bu yaxınlarda Nature Communications jurnalında dərc olunmuş məqaləsində Si, kvant materiallarında kvant dolaşıqlığının daha yaxşı başa düşülməsinə deyil, həm də makroskopik sistemlərdə kvant dolaşıqlığının daha asan istifadəsinə gətirib çıxara biləcək bir metodu təsvir etmişdir. Onun nəzəriyyəsi bunun kvant materiallarını kvant işığına birləşdirməklə edilə biləcəyini irəli sürür.

“Bu nəzəriyyədə, maddəni kiçik bir güzgü boşluğuna yerləşdirib kvant kritik nöqtəsi adlanan yerə doğru itələməklə, fotonları daxil edə və foton-maddə hibridində kvant dolaşıqlığını yarada bilərik”, – deyə Fizika və Astronomiya üzrə professor və Ekstremal Kvant Materialları Alyansının direktoru Harri C. və Olqa K. Viss bildirib.

Bu boşluqlu foton-maddə hibridlərini yaratmaq uzun müddətdir ki, çətin bir iş olub . Nəzəri işlər göstərir ki, hibridləşmək üçün işıq və maddənin çox güclü qarşılıqlı təsirləri olmalıdır ki, bu da mühəndislik baxımından çətin olacaq. Lakin bu yeni nəzəriyyə, hibrid dolaşıqlıq vəziyyətinə daxil olmaq üçün bu həddin materialı kvant kritik nöqtəsinə yaxınlaşdıraraq aşağı salına biləcəyini irəli sürür.QCP yaxınlığında maddənin sərbəstlik dərəcələri ilə birləşdirilmiş boşluq rejiminin sxemi. Müəllif: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73112-1

Rays Universitetinin aspirantı və tədqiqatın həmmüəllifi Yiming Wang bildirib ki, “Kvant kritik nöqtəsini bir materialın iki fərqli kvant fazası arasından “seçim edə” biləcəyi nöqtə kimi düşünmək olar. Material bir fazadadır. Yalnız kvant kritik nöqtəsinə çatmaqla ikinci fazaya keçə bilər.”

Bu yeni nəzəriyyədə tədqiqatçılar işığın və maddənin dolaşıqlığını qeyri-termal metodlarla gücləndirə bilər və bunun əvəzinə maddənin kvant kritik nöqtəsinə məcburi yaxınlığına əsaslanırlar. Təzyiq və ya bir kimyəvi komponenti digəri ilə dəyişdirmək kimi qeyri-termal metodlar materialı kvant kritik nöqtəsinə doğru itələmək üçün istifadə olunur. Material kvant kritik nöqtəsinə nə qədər yaxınlaşırsa, güclü kvant dolaşıqlığı üçün həddi bir o qədər aşağı düşür. Əgər material kvant kritik nöqtəsinə yaxın ikən güzgü boşluğuna işıq daxil olarsa, ikisini dolaşıqlaşdırmaq xeyli asan olmalıdır.

“İşıq və maddə bir-birinə qarışdıqdan sonra onların fərdi xüsusiyyətləri bir-birini əks etdirir”, – deyə Rays-ın keçmiş postdoktorluq əməkdaşı və bu məqalənin həmmüəllifi Şovik Sur bildirib. “Əgər material işığa qarışdıqda kvant kritik nöqtəsinə daxil olarsa və ikinci fazaya keçərsə, işıq da keçəcək.”

Buna görə də, eksperimental fiziklər bu metoddan yalnız işığın və maddənin dolaşıqlığına səbəb olmaq üçün deyil, həm də həm işıq, həm də material üçün mövcud metodlardan istifadə edərək müxtəlif fazalarda dolaşıq hissəcikləri öyrənmək üçün istifadə edə bilərlər. Bu, həmçinin tədqiqatçılara kvant dolaşıqlığından yeni nəsil kvant texnologiyalarında istifadə etmək üçün bir yol təqdim edir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Keçən il Si qrupu kvant dolaşıqlığının həm qəribə metallar kimi tanınan kvant kritik materiallarında mövcud olduğunu, həm də gücləndiyini aşkar etdi . Əgər elm adamları onu necə çıxarmağı öyrənə bilsələr, bu kvant dolaşıqlığı kvant texnologiyaları üçün vacib bir mənbə ola bilər. Bu yeni nəzəriyyə kvant işığından istifadə edərək kvant dolaşıqlığının çıxarılmasına imkan verəcək : Fotonlar və maddə dolaşdıqdan sonra işıq boşluqdan çıxarıla bilər. Belə bir sistem kvant sensoru kimi yeni nəsil texnologiyaların inkişafına imkan verə bilər.

Si bildirib ki, “Nəticə etibarilə, bu, maddənin kvant dolaşıqlığını bərpa etmək üçün kvant işığından istifadə yolunu açır. Bu, kvant dolaşıqlığının resurslarını çıxarmaq və kvant materiallarından yeni funksionallıqlar yaratmaq üçün zəmin yarada bilər.”

Nəşr detalları

Shouvik Sur və digərləri, Boşluqla birləşdirilmiş kvant-kritik sistemlərin gücləndirilmiş reaksiyası, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73112-1

Jurnal məlumatları: Nature Communications