據(jù)美國科學促進會網(wǎng)站報道，6月30日發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究成果，揭示了近藤效應(yīng)狀態(tài)下單個電子是如何與其周圍環(huán)境產(chǎn)生糾纏態(tài)的，這為研究近藤效應(yīng)提供了全新視角。此重大發(fā)現(xiàn)不僅有助于解決長期困擾理論物理學家們的難題，還能幫助科學家們在盡可能小的空間內(nèi)存儲信息。這將開辟出運算能量的一個廣闊新領(lǐng)域，推動量子計算機的發(fā)展。

　　近藤效應(yīng)是日本科學家近藤淳首次發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象。按照通常的電阻理論，稀固溶體的電阻應(yīng)隨溫度下降而單調(diào)下降，最后趨于由雜質(zhì)散射決定的剩余電阻。但是自從1930年以來，科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)，某些摻有磁性雜質(zhì)原子的非磁性金屬的電阻溫度曲線在低溫下出現(xiàn)了一個極小值。1964年，近藤淳指出，電阻極小值的出現(xiàn)，是與雜質(zhì)原子局域磁矩的存在相聯(lián)系的。他證明，在一定條件下，由自旋倒向交換散射引起的電阻率隨溫度下降而變大，而電子?聲子相互作用引起的電阻率隨溫度下降而變小，所以稀磁合金的總電阻在低溫下會出現(xiàn)電阻極小值。

　　近藤效應(yīng)是電子與其周圍電子發(fā)生非常復(fù)雜的糾纏引起的，目前的研究方法只能測量到近藤狀態(tài)，無法獲知電子是如何與其周圍環(huán)境發(fā)生糾纏的。由來自美國、德國和瑞士科學家組成的研究團隊利用激光散射技術(shù)探測到近藤狀態(tài)下的電子活動。根據(jù)激光散射過的電子不同狀態(tài)，他們推測出，電子能通過吸收不同顏色的激光來改變溫度，反射回來的激光能夠攜帶量子糾纏態(tài)的特征，從而可以觀察到電子與其周圍環(huán)境之間的關(guān)系。

　　科研人員利用納米結(jié)構(gòu)的設(shè)備將電子捕捉在小凹槽里，從而將單個電子分離出來。但是凹槽中的電子只能保持有限的隔離，最終還是會跟周圍的大量電子糾纏在一起。由于糾纏態(tài)的特殊性質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)將對找到新的信息存儲和處理方法、有效應(yīng)對計算過程的不穩(wěn)定性打開方便之門，推動量子計算機的發(fā)展。

　　該項目首席研究員、普林斯頓大學電子工程助理教授哈坎?圖雷賽說：“目前的計算機使用晶體管來存儲信息，未來能夠?qū)⑻幱诩m纏態(tài)的捕獲電子作為量子計算的基礎(chǔ)信息單元‘量子位’。量子位能夠存儲更多的信息，理論上量子計算機比晶體管機器體積更小、運算速度更快。”