Um grupo conjunto de cientistas da Finlândia, Rússia, A China e os EUA demonstraram que a diferença de temperatura pode ser usada para emaranhar pares de elétrons em estruturas supercondutoras. A descoberta experimental, publicado em Nature Communications , promete aplicações poderosas em dispositivos quânticos, trazendo-nos um passo mais perto das aplicações da segunda revolução quântica.

O time, liderado pelo Professor Pertti Hakonen da Aalto University, mostrou que o efeito termoelétrico fornece um novo método para produzir elétrons emaranhados em um novo dispositivo. "O emaranhamento quântico é a base das novas tecnologias quânticas. Este conceito, Contudo, intrigou muitos físicos ao longo dos anos, incluindo Albert Einstein, que se preocupou muito com a assustadora interação à distância que isso causa, "diz o Prof. Hakonen.

Na computação quântica, emaranhamento é usado para fundir sistemas quânticos individuais em um, o que aumenta exponencialmente sua capacidade computacional total. "O emaranhamento também pode ser usado na criptografia quântica, permitindo a troca segura de informações em longas distâncias, "explica o Prof. Gordey Lesovik, do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, que já atuou várias vezes como professor visitante na Aalto University School of Science. Dada a importância do emaranhamento para a tecnologia quântica, a capacidade de criar emaranhamento fácil e controlável é um objetivo importante para os pesquisadores.

Os pesquisadores projetaram um dispositivo em que um supercondutor era revestido com grafeno e eletrodos de metal. "A supercondutividade é causada por pares emaranhados de elétrons chamados de" pares de cobre ". Usando uma diferença de temperatura, nós fazemos com que eles se separem, com cada elétron se movendo para um eletrodo de metal normal diferente, "explica o doutorando Nikita Kirsanov, da Aalto University. "Os elétrons resultantes permanecem emaranhados, apesar de estarem separados por distâncias bastante longas."

Junto com as implicações práticas, o trabalho tem uma importância fundamental significativa. O experimento mostrou que o processo de divisão dos pares de Cooper funciona como um mecanismo para transformar a diferença de temperatura em sinais elétricos correlacionados em estruturas supercondutoras. O esquema experimental desenvolvido também pode se tornar uma plataforma para experimentos termodinâmicos quânticos originais.