"L'entanglement protonico è stato precedentemente osservato nell'idrogeno molecolare e svolge un ruolo importante in una varietà di discipline scientifiche", ha affermato il professor Takahiro Matsumoto. “Tuttavia, lo stato entangled è stato trovato solo in fasi gassose o liquide. Ora abbiamo rilevato l'entanglement quantistico su una superficie solida, che può gettare le basi per le future tecnologie quantistiche».
Gli stati entangled sono stati rilevati utilizzando la dinamica vibrazionale superficiale del silicio nanocristallino con spettroscopia di diffusione di neutroni anelastica.
Rispetto all'entanglement protonico nell'idrogeno molecolare, l'entanglement ha una "enorme differenza di energia" tra i suoi stati, secondo l'università, il che suggerisce lunga vita e stabilità, necessarie per i qubit utilizzabili. La stabilità è tale, che il team sta parlando di computer con un milione di qubit, confronta con ~100 oggi, così come il teletrasporto atomico (H1→H4 in diagramma).
La differenza riportata tra lo stato fondamentale di spin singoletto e lo stato eccitato di tripletto di spin è 113 meV.
"Questo potrebbe essere un punto di svolta nell'informatica quantistica per quanto riguarda l'archiviazione, l'elaborazione e il trasferimento dei dati", ha affermato Matsumoto.
Il team ha continuato a modellare una transizione teorica a cascata di coppie di fotoni entangled terahertz utilizzando l'entanglement protonico.
La Nagoya City University ha lavorato con la Chuo University, la Japan Atomic Energy Agency e la Japanese High Energy Accelerator Research Organization (KEK).
Il lavoro è descritto in "Quantum proton entanglement su una superficie di silicio nanocristallino", pubblicato su Physical Review B (pagamento richiesto per l'accesso al documento completo).