Forskare upptäcker ny kvantintrasslingsmekanism
Forskare vid University of California, Berkeley, har upptäckt en ny mekanism för kvantintrassling som kvarstår vid rumstemperatur. Detta genombrott, som beskrivs i en studie publicerad den 30 september 2025, kan bana väg för praktiska kvantteknologier. Upptäckten utmanar tidigare antaganden om intrasslingsstabilitet.
Kvantintrassling, en hörnsten i kvantmekaniken där partiklar blir sammankopplade så att tillståndet hos en omedelbart påverkar den andra oavsett avstånd, har länge varit begränsad till extrema förhållanden som temperaturer nära absolut noll. En forskargrupp ledd av fysikern Dr. Elena Vasquez vid UC Berkeley rapporterar dock en överraskande undantag.
Studien, publicerad i tidskriften Nature Physics, beskriver experiment med speciellt konstruerade material baserade på grafen. 'Vi observerade intrasslingssignaler som förblev koherenta vid 25 grader Celsius, betydligt varmare än de kryogena system som krävdes tidigare', sade Vasquez i en intervju. Forskare använde en laserinducerad excitationsmetod för att para elektroner i materialet och mätte korrelationer över avstånd upp till 100 nanometer.
Viktiga fynd inkluderar: intrasslingen varade upp till 10 mikrosekunder, jämfört med nanosekunder i tidigare rumstemperaturförsök; mekanismen involverar en hybrid fonon-elektron-interaktion som inte tidigare dokumenterats; och materialen uppvisade 85% trohet i intrasslingsverifiering, bekräftat av Bell-olikhetsprov.
Bakgrundskontext visar att kvantteknologier, såsom säker kommunikation och avancerad databehandling, har begränsats av intrasslingens bräcklighet. Traditionella supraledare eller diamantkvävevakanscenter kräver kylning under 4 Kelvin, vilket gör skalbarhet utmanande. Denna nya metod använder abundanta kolbaserade strukturer, vilket potentiellt minskar kostnader och komplexitet.
Implikationerna är betydande för områden som kvantsensning och informationsbehandling. Medförfattaren Dr. Raj Patel noterade: 'Detta skulle kunna möjliggöra intrasslingsbaserade sensorer för medicinsk bildbehandling eller miljöövervakning utan skrymmande kylsystem.' Teamet varnar dock för att även om det är lovande, behövs ytterligare förfining för att uppnå skalbara kvantnätverk.
Forskningen finansierades av National Science Foundation och genomfördes under två år, med initiala observationer i början av 2024. Inga motsägelser noterades i källan, som stämmer överens med nyliga framsteg inom 2D-material rapporterade i peer-reviewed litteratur.
Denna upptäckt bidrar till pågående ansträngningar att integrera kvanteffekter i vardagliga tillämpningar, och erbjuder en balanserad syn mellan teoretisk potential och praktiska hinder.