Un grupo conjunto de científicos de Finlandia, Rusia, China y los EE. UU. Han demostrado que la diferencia de temperatura se puede utilizar para entrelazar pares de electrones en estructuras superconductoras. El descubrimiento experimental, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , promete aplicaciones poderosas en dispositivos cuánticos, acercándonos un paso más a las aplicaciones de la segunda revolución cuántica.

El equipo, dirigido por el profesor Pertti Hakonen de la Universidad de Aalto, ha demostrado que el efecto termoeléctrico proporciona un nuevo método para producir electrones entrelazados en un nuevo dispositivo. "El entrelazamiento cuántico es la piedra angular de las nuevas tecnologías cuánticas. Este concepto, sin embargo, ha desconcertado a muchos físicos a lo largo de los años, incluido Albert Einstein, quien se preocupó mucho por la espeluznante interacción a distancia que causa, "dice el profesor Hakonen.

En computación cuántica, el entrelazamiento se utiliza para fusionar sistemas cuánticos individuales en uno, lo que aumenta exponencialmente su capacidad computacional total. "El entrelazamiento también se puede utilizar en criptografía cuántica, permitir el intercambio seguro de información a largas distancias, "explica el profesor Gordey Lesovik, del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, quien ha actuado varias veces como profesor invitado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Aalto. Dada la importancia del entrelazamiento para la tecnología cuántica, la capacidad de crear enredos de manera fácil y controlable es un objetivo importante para los investigadores.

Los investigadores diseñaron un dispositivo donde se colocó un superconductor con electrodos metálicos y de grafeno. "La superconductividad es causada por pares de electrones entrelazados llamados" pares de cobre ". Usando una diferencia de temperatura, los hacemos dividir, con cada electrón luego moviéndose a un electrodo de metal normal diferente, "explica el candidato a doctorado Nikita Kirsanov, de la Universidad de Aalto. "Los electrones resultantes permanecen entrelazados a pesar de estar separados por distancias bastante largas".

Junto con las implicaciones prácticas, el trabajo tiene una importancia fundamental significativa. El experimento ha demostrado que el proceso de división de pares de Cooper funciona como un mecanismo para convertir la diferencia de temperatura en señales eléctricas correlacionadas en estructuras superconductoras. El esquema experimental desarrollado también puede convertirse en una plataforma para experimentos termodinámicos cuánticos originales.