Все совсем запуталось

Важное открытие сделала группа физиков из трех американских и одного британского университета. Они обнаружили, что "сцепленные" состояния атомов заметно влияют на магнитные и тепловые свойства соли LiHoxY1–xF4.

Важное открытие сделала группа физиков из трех американских и одного британского университета. Они обнаружили, что «сцепленные» состояния атомов заметно влияют на магнитные и тепловые свойства соли LiHoxY1–xF4. Со времен создания квантовой теории в первой трети прошлого века макроскопическое проявление этого удивительного квантового явления обнаружено и исследовано впервые.

Сцепленные (или «запутанные») состояния всевозможных персонажей микромира описывают их удивительную квантовую взаимосвязь, которая позволяет, например, измерив состояние одного фотона, немедленно узнать о состоянии «парного» фотона, который уже успел улететь на луну. Сцепленные состояния лежат в основе недоступных для взлома квантовых телекоммуникационных систем, которые, похоже, вот-вот выйдут на рынок, и пока еще весьма гипотетических сверхмощных квантовых компьютеров.

Удивительно, но с момента своего открытия сцепленные состояния долго обитали лишь на страницах учебников в виде нескольких парадоксов, которые наглядно демонстрировали отличие квантового и классического мира. Лишь в 1980-х годах удалось экспериментально проверить ряд давно предсказанных свойств сцепленных состояний нескольких фотонов и электронов, но никто из теоретиков и не пытался проследить, как такие состояния могут влиять на свойства обычных тел макромира.

Авторы работы вычислили магнитную восприимчивость и теплоемкость соли LiHoxY1–xF4 с учетом «запутанности» отдельных атомов-магнитов и без нее. Сравнение с экспериментом показало, что эффект квантового сцепления во многом определяет свойства этого материала, которые нетрудно измерить.

Этот важный результат заставит пересмотреть прежние квантовые расчеты разнообразных свойств веществ и, не исключено, поможет объяснить многие нестыковки теории и эксперимента. Теперь теоретикам, чтобы вычислить свойства большой квантовой системы, уже недостаточно рассчитать ее энергетический спектр, а придется учитывать возможное влияние на ее поведение сцепленных состояний микрочастиц.