Исследователи из Гамбургского и Иллинойского университетов (Чикаго) продемонстрировали, как обнаруживать и управлять удивительными квантовыми явлениями в гибридных материалах (магниты/сверхпроводники) на больших расстояниях. Обычно квазичастицы Ю-Шибы-Русинова, возникающие вокруг магнитного атома в сверхпроводнике, можно измерить лишь в непосредственной близости от него.
Учёные под руководством доктора Йенса Вибе смогли измерить это состояние на расстояниях, в 20 раз превышающих его исходный размер, минимизировав вмешательство измерительного зонда. Для этого они поместили магнитный атом в искусственный «квантовый загон» — наноструктуру из 91 атома серебра на сверхпроводящей поверхности. Расчеты позволили настроить энергию электронов в загоне так, чтобы квазичастица могла распространяться на большое расстояние без затухания.
Это наблюдение подтвердило, что состояние является пространственно когерентным. Более того, изменяя размер и форму «загона», можно управлять его квантовым составом. Этот метод позволяет исследовать хрупкие квантовые состояния, сводя к минимуму разрушающее воздействие, и в перспективе может быть применён к перспективным для квантовых вычислений майорановским квазичастицам. Исследование опубликовано в Nature Physics.
Собственные YSR-состояния атома железа. Источник: Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-03109-y
Дополнительная информация: Khai That Ton et al, Non-local detection of coherent Yu–Shiba–Rusinov quantum projections, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-03109-y
Источник: https://phys.org/news/2025-11-corral-technique-fragile-quantum-states.html