Các nhà khoa học lần đầu tiên đo khoảng cách lượng tử trong một chất rắn

Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã thực nghiệm đo được toàn bộ tensor metric lượng tử của các electron trong một tinh thể rắn thực sự, sử dụng phốt pho đen. Khoảng cách lượng tử, một khái niệm lý thuyết mô tả mức độ tương đồng hoặc khác biệt giữa hai trạng thái lượng tử, từ lâu đã khó có thể đo trực tiếp trong các vật liệu do sự phức tạp trong việc nắm bắt hình học lượng tử tinh tế của electron. Bằng cách sử dụng phổ phát xạ quang phân giải theo góc (ARPES) kết hợp với bức xạ synchrotron tại Nguồn Sáng Tiên Tiến, các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ cấu trúc giả spin của electron trong phốt pho đen, cho phép họ tái tạo khoảng cách lượng tử và toàn bộ tensor metric lượng tử của các electron Bloch trong tinh thể. Đột phá này có ý nghĩa quan trọng vì việc hiểu rõ khoảng cách lượng tử và tensor metric lượng tử có thể làm sáng tỏ các hiện tượng lượng tử bất thường trong các chất rắn, như siêu dẫn nhiệt độ cao và dẫn điện không có điện trở. Hơn nữa, kiến thức chính xác về hình học lượng tử là điều thiết yếu để thúc đẩy các công nghệ lượng tử, bao gồm phát triển máy tính lượng tử chịu lỗi. Mặc dù minh chứng hiện tại chỉ giới hạn ở phốt pho đen, phương pháp này mở ra những hướng đi mới để khám phá...