Terra Quantum, tuntud kvanttehnoloogia ettevõte, teatas läbimurdelisest saavutusest suprajuhituse valdkonnas. Hiljutises avalduses Advanced Quantum Technologies’i ajakirjas paljastas ettevõte esmakordselt toatemperatuuril suprajuhituse vaatluse grafiidis.
Suprajuhituse võime juhtida elektrivoolu takistuseta avastas esmakordselt hollandi füüsik Heike Kamerlingh Onnes aastal 1911. Seni oli see nähtus aga täheldatud ainult äärmiselt madalatel temperatuuridel. Terra Quantum’i tehnoloogiajuht professor Valerii Vinokur, koos Cristina Diamantini’ga Perugia ülikoolist ja Carlo Trugenbergeriga SwissScientific Technologies’ist, tegi läbimurde suprajuhituse valdkonnas toatemperatuuril.
Need leiud on murranguline verstapost teadusühenduses. “Meie töö on eksperimentaalne avastus, mida inimkond on oodanud umbes sada aastat alates suprajuhituse esmasest avastamisest elavhõbedas,” ütles professor Valerii Vinokur. See läbimurre avab uued võimalused erinevatele tööstusharudele.
Terra Quantum’i asutaja ja tegevjuht Markus Pflitsch näeb märkimisväärseid edusamme mitmetes valdkondades tänu toatemperatuuril suprajuhitusele. “Toatemperatuuril suprajuhituse avamine avab tee suurepärastele edusammudele suprajuhitehnoloogias,” ütles ta. Pflitsch rõhutab võimalust vähese energiakaduga elektrivõrgustike, revolutsiooniliste tervishoiu diagnostika täiustatud MRI-tehnoloogiate, energiatõhusate kiirrongide kasutamisega magnetilisel lehvitusel ja elektroonika uuele ajastule miniatuuristamise ja võimsuse tõhususe osas.
Lisaks saab sellest avastusest märkimisväärselt kasu kvantarvutuste valdkond. “Kvbitid, mis praegu toimivad ainult 10–20 mK juures, võivad talitada toatemperatuuril. Seega on need asjad, mida on vaadeldud kui tulevikulootusi, saanud tegelikkuseks,” lisas professor Vinokur.
Universidade Estadual de Campinase uurimismeeskond, mida juhib professor Yakov Kopelevich, kasutas põnevat lähenemist toatemperatuuril suprajuhituse avamiseks. Nad kasutasid skotiteipi, et eraldada pürolüütilisest grafiidist, grafiidi valmistatud vormist, õhukesi lehti. Need lehed sisaldasid tihedat kortsude armeeringut, mis oli paigutatud peaaegu paralleelsetes joontes. Nende kortsude ainulaadne geomeetria soodustas elektronide paaristamist ja võimaldas suprajuhivoolude voolamist mööda kortsusid.
Selle suprajuhituse nähtuse taga olev mehhanism hõlmab kondensaadi tilkade moodustumist grafiidi pinnal. Need tilgad loovad efektiivse Josephsoni ühenduste massiivi, mis esindab uut tüüpi topoloogilist Bose’i metallilist olekut. Pinnal olevad defektid mängivad olulist rolli suprajuhituse võimaldamisel, vähendades kvantfaasihäirete poolt põhjustatud hajumist.
See läbimurre toatemperatuuril suprajuhituse avastamisel grafiidis viib meid ühe sammu võrra lähemale selle nähtuse uskumatu potentsiaali kasutamisele praktilistes rakendustes. Täiendava uurimistöö ja arenduse abil võime peagi täheldada suprajuhivõimeliste tehnoloogiate laialdast integreerimist meie igapäevaelus, muutes viisi, kuidas me elektrit kasutame ja edastame, diagnoosime haigusi ning propageerime transpordisüsteemid tulevikku.
KKK ja vastused:
1. Millise uuenduse teatas Terra Quantum hiljuti?
Terra Quantum teatas esimese toatemperatuuril suprajuhituse vaatlusest grafiidis.
2. Mis on suprajuhitus?
Suprajuhitus on võime juhtida elektrivoolu takistuseta.
3. Millal avastati suprajuhitus esmakordselt?
Suprajuhitus avastati esmakordselt hollandi füüsiku Heike Kamerlingh Onnes’i poolt aastal 1911.
4. Mis on Terra Quantum’i läbimurde tähendus?
Terra Quantum’i läbimurre toatemperatuuril suprajuhituse vaatluses on oluline, kuna seni täheldati seda ainult äärmiselt madalatel temperatuuridel.
5. Millised on toatemperatuuril suprajuhituse mõned võimalikud rakendused?
Mõned võimalikud rakendused hõlmavad vähese energia kaduga elektrivõrke, täiustatud MRI-tehnoloogiaid tervishoiu diagnostikas, energiatõhusaid kiirronge, mis kasutavad magnetilist lehvistamist, ja edusamme elektroonikas.
6. Kuidas avastus aitab kaasa kvantarvutamisele?
Toatemperatuuril suprajuhituse avastamine võimaldab kvbiteid, mis varem töötasid väga madalatel temperatuuridel, toimida toatemperatuuril, mis kasuks tuleb kvantarvutamise valdkonnale.
Võtmesõnad:
– Suprajuhitus: Võime juhtida elektrivoolu takistuseta.
– Kvbitid: Kvantageabe põhielement kvantarvutuses.
– Josephsoni ühendus: Suprajuhitelises vooluringis kasutatav seade, koosnedes kahest eraldatud õhukesest isoleerivast kihist.
– Kvantfaasihäired: Elektronide voolamise häired suprajuhites.
– Pürolüütiline grafiit: Grafiidi tootmiseks kasutatav valmistoodete vorm, mida kasutati uurimistöös.
Seotud lingid:
– Terra Quantumi ametlik veebisait
– Ameerika Ühendriikide valitsuse Kvantalgatuse programm
– Superjuhtivad seadmed – Nature.com
The source of the article is from the blog combopop.com.br