Квантовые состояния с промежуточной локализацией могут ускорить развитие технологий
Исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что работа в двух или более измерениях предоставляет больше возможностей для доступа к полулокализованным квантовым состояниям. Эти режимы могут оказаться полезными в развивающихся технологиях, таких как квантовые компьютеры. Автор: Physical Review X (2025). DOI: 10.1103/cwwd-bclc
Физики из Мичиганского университета под руководством Кая Суна обнаружили, что квантовое поведение, которое ранее считалось возможным лишь при особых условиях, на самом деле может быть легко реализовано. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review X.
В квантовой механике существуют два основных типа состояний: локализованные (энергия сосредоточена в ограниченной области) и распространяющиеся волны (энергия свободно перемещается). Однако существует и промежуточное состояние с частичной, но не полной локализацией.
Ранее считалось, что эти промежуточные состояния требуют тонкой настройки и сложны в поддержании. Но новое исследование показывает, что в системах с двумя или более измерениями такие состояния с «степенным законом затухания (power-law decay)» являются нормой и чрезвычайно стабильны.
«В этой работе интересная часть заключается в том, что мы находим семейство систем, где все режимы подчиняются степенному закону, и они чрезвычайно устойчивы. Им не требуется никакой тонкой настройки», — пояснил Кай Сун.
Открытие особенно важно для областей вблизи границ или «краев» материалов. Поведение этих «краевых мод» оказалось очень чувствительным к форме материала, особенно к его соотношению сторон.
Это открытие может найти применение в квантовых вычислениях, где биты могли бы использовать локализованные режимы для вычислений, одновременно позволяя режимам со степенным законом передавать информацию между ними.
Больше информации: Kai Zhang et al, Algebraic Non-Hermitian Skin Effect and Generalized Fermi Surface Formula in Arbitrary Dimensions, Physical Review X (2025). DOI: 10.1103/cwwd-bclc
0 комментариев