13:46 2024-04-04 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii creează un supraconductor stabil îmbunătățit de magnetism

_ Cercetătorii creează un supraconductor stabil intensificat de magnetism

O echipă internațională care include cercetători de la Universitatea din Würzburg a reușit să creeze o stare specială de supraconductivitate. Această descoperire ar putea avansa în dezvoltarea computerelor cuantice. Rezultatele sunt publicate în Nature Physics.

Superconductorii sunt materiale care pot conduce electricitatea fără rezistență electrică – făcându-le materialul de bază ideal pentru componentele electronice din aparatele RMN, trenurile cu levitație magnetică și chiar acceleratoarele de particule. Cu toate acestea, supraconductorii convenționali sunt ușor deranjați de magnetism. Un grup internațional de cercetători a reușit acum să construiască un dispozitiv hibrid constând dintr-un superconductor stabil proximitizat îmbunătățit de magnetism și a cărui funcție poate fi controlată în mod specific.

Au combinat supraconductorul cu un material semiconductor special cunoscut sub numele de izolator topologic. "Izolatorii topologici sunt materiale care conduc electricitatea pe suprafața lor, dar nu în interior. Acest lucru se datorează structurii lor topologice unice, adică aranjamentului special al electronilor", explică profesorul Charles Gould, fizician la Institutul pentru izolatori topologici din cadrul Universității. din Würzburg (JMU). „Lucru interesant este că putem echipa izolatorii topologici cu atomi magnetici, astfel încât să poată fi controlați de un magnet.”

Supraconductorii și izolatorii topologici au fost cuplati pentru a forma așa-numita joncțiune Josephson, o conexiune. între doi supraconductori separați printr-un strat subțire de material nesuperconductor. „Acest lucru ne-a permis să combinăm proprietățile supraconductivității și ale semiconductorilor”, spune Gould.

„Deci combinăm avantajele unui supraconductor cu controlabilitatea izolatorului topologic. Folosind un câmp magnetic extern, putem acum controlează cu precizie proprietățile supraconductoare. Aceasta este o adevărată descoperire în fizica cuantică."

Superconductivitatea întâlnește magnetismul

Combinația specială creează o stare exotică în care supraconductibilitatea și magnetismul sunt combinate - în mod normal, acestea sunt fenomene opuse care rareori coexistă. Aceasta este cunoscută ca starea Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (p-FFLO) indusă de proximitate.

Noul „superconductor cu funcție de control” ar putea fi important pentru aplicații practice, cum ar fi dezvoltarea calculatoare cuantice. Spre deosebire de computerele convenționale, calculatoarele cuantice se bazează nu pe biți, ci pe biți cuantici (qubiți), care pot presupune nu doar două, ci mai multe stări simultan.

„Problema este că biții cuantici sunt în prezent foarte instabili, deoarece sunt extrem de sensibili la influențele externe, cum ar fi câmpurile electrice sau magnetice”, spune Gould. „Descoperirea noastră ar putea ajuta la stabilizarea biților cuantici, astfel încât aceștia să poată fi utilizați în computerele cuantice în viitor.”

(Fluierul)

Inapoi