GyártásTrend |

Forrás:

Interesting Engineering
Becsült olvasási idő: 1 perc
Kvantumáttörés: új kapcsolás a szupravezetésnél

A Bristoli Egyetem kutatói olyan ritka jelenséget fedeztek fel a lila bronzban, amely egy forradalmi "kapcsoló" létrehozása előtt nyithatja meg az utat a kvantumeszközökben. A bronz ellenállása összetett viselkedést mutatott, a hőmérséklet változásával a szupravezető és a szigetelő állapotok között váltakozott, miközben a magnetorezisztencia állandó maradt. 

Hűtéskor a kondenzált anyagú rendszerek jellemzően alacsonyabb szimmetriájú állapotokba lépnek át. Ennek fordítottja – vagyis a magasabb szimmetria megjelenése alacsonyabb hőmérsékleten – rendkívül ritka. Az újonnan felfedezett jelenséget úgy kell elképzelni, mint egy rendezetlen alakzatot, ami egy tökéletesen szimmetrikus gömbbé alakul át. Például amikor egy tökéletesen szimmetrikus vízcsepp emelkedik ki egy hórétegből, amelynek jégkristályai összetett alakúak és rendezetlenek, vagyis alacsonyabb szimmetriájúak, mint a vízcsepp.

A képen az emergens szimmetria ábrázolása látható, amely egy tökéletesen szimmetrikus vízcseppet mutat, amely egy hórétegből emelkedik ki. A lila szín a lila bronz anyagot jelöli, amelyben ezt a jelenséget felfedezték. Forrás: University of Bristol

Kísérletek megerősítették az emergens szimmetriának nevezett elméletet: a szimmetria kialakulása bizonyos fémekben a hőmérséklet csökkentésével elérhető. Az újdonság a felfedezésben az, hogy egy létező anyag, a lila bronz képes ilyen emergens szimmetriát produkálni. Fizikusok szerint a jelenség az elektronok és a „sötét excitonok” néven ismert, megfoghatatlan összetett részecskék közötti interferenciához kapcsolódhat. 

A Science című tekintélyes folyóiratban megjelent kutatás lehetőséget kínál a szigetelő és szupravezető állapotok közötti zökkenőmentes átmenet előidézésére. A kutatók reményei szerint a jövőben kihasználhatjuk a lila bronz furcsa tulajdonságait, hogy kvantumáramkörökben olyan kapcsolókat hozzunk létre, amelyekben apró elektromos ingerek mélyreható, nagyobb változásokat idéznek elő a kapcsoló ellenállásában. A felfedezés alighanem új utakat nyit a kvantumtechnológia fejlesztése előtt, és nagy hatékonyságú, sokoldalú kvantumeszközök létrehozásának esélyét kínálja.

Forrás: Interesting Engieering 

Borítókép: University of Bristol