En gemensam grupp forskare från Finland, Ryssland, Kina och USA har visat att temperaturskillnad kan användas för att trassla ihop elektronpar i supraledande strukturer. Den experimentella upptäckten, publicerad i Naturkommunikation , lovar kraftfulla applikationer i kvantanordningar, vilket ger oss ett steg närmare tillämpningar av den andra kvantrevolutionen.

Laget, ledd av professor Pertti Hakonen från Aalto University, har visat att den termoelektriska effekten ger en ny metod för att producera intrasslade elektroner i en ny enhet. "Quantum entanglement är hörnstenen i den nya kvanttekniken. Detta koncept, dock, har förbryllat många fysiker genom åren, inklusive Albert Einstein som oroade sig mycket för den läskiga interaktionen på ett avstånd som det orsakar, "säger professor Hakonen.

I kvantberäkning, trassel används för att smälta enskilda kvantsystem till ett, vilket exponentiellt ökar deras totala beräkningskapacitet. "Trassel kan också användas i kvantkryptografi, möjliggör ett säkert utbyte av information över långa avstånd, "förklarar professor Gordey Lesovik, från Moskva institutet för fysik och teknik, som har agerat flera gånger som gästprofessor vid Aalto University School of Science. Med tanke på vikten av intrassling till kvantteknik, förmågan att enkelt och kontrollerat förträngas är ett viktigt mål för forskare.

Forskarna konstruerade en enhet där en superledare var skiktad med grafen och metallelektroder. "Supraledning orsakas av intrasslade elektronpar som kallas" kooperpar. "Med hjälp av en temperaturskillnad, vi får dem att splittras, med varje elektron som sedan flyttar till olika normala metallelektroder, "förklarar doktorand Nikita Kirsanov, från Aalto University. "De resulterande elektronerna förblir intrasslade trots att de är separerade på ganska långa avstånd."

Tillsammans med de praktiska konsekvenserna, arbetet har en väsentlig grundläggande betydelse. Experimentet har visat att processen med Cooper -paruppdelning fungerar som en mekanism för att förvandla temperaturskillnaden till korrelerade elektriska signaler i supraledande strukturer. Det utvecklade experimentsystemet kan också bli en plattform för ursprungliga termodynamiska kvantitativa experiment.