Terra Quantum, ein führendes Unternehmen im Bereich der Quantentechnologie, hat eine bahnbrechende Entdeckung im Bereich der Supraleitung bekannt gegeben. In einer kürzlich in der Zeitschrift „Advanced Quantum Technologies“ veröffentlichten Publikation enthüllte das Unternehmen die erstmalige Beobachtung von Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit.
Supraleitung, die Fähigkeit von Leitern, elektrischen Strom ohne Widerstand zu tragen, wurde erstmals 1911 vom niederländischen Physiker Heike Kamerlingh Onnes entdeckt. Bisher wurde dieses Phänomen jedoch nur bei extrem niedrigen Temperaturen beobachtet. Der Durchbruch durch den Chief Technology Officer von Terra Quantum, Professor Valerii Vinokur, zusammen mit Cristina Diamantini von der Universität Perugia und Carlo Trugenberger von SwissScientific Technologies, zeigt Supraleitung bei Raumtemperatur.
Die Ergebnisse sind ein bedeutender Meilenstein in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. „Unsere Arbeit ist eine experimentelle Entdeckung, auf die die Menschheit seit etwa hundert Jahren wartet, seit der ersten Beobachtung von Supraleitung in Quecksilber“, sagte Prof. Valerii Vinokur. Dieser Durchbruch eröffnet neue Möglichkeiten für verschiedene Branchen.
Markus Pflitsch, der Gründer und CEO von Terra Quantum, sieht transformative Fortschritte in mehreren Bereichen voraus. „Raumtemperatur-Supraleitung eröffnet ein Tor zu spektakulären Fortschritten in der supraleitenden Technologie“, sagte er. Pflitsch hebt das Potenzial für Stromnetze mit minimalen Energieverlusten, revolutionäre Diagnoseverfahren im Gesundheitswesen durch verbesserte MRT-Technologien, energieeffiziente Hochgeschwindigkeitszüge mit magnetischer Levitation und Elektronik, die eine neue Ära der Miniaturisierung und Energieeffizienz einleitet, hervor.
Darüber hinaus profitiert das aufstrebende Feld der Quantencomputertechnologie erheblich von dieser Entdeckung. „Die Qubits, die bisher nur bei Temperaturen von 10-20 mK funktionierten, können nun bei Raumtemperatur betrieben werden. Dinge, die als futuristische Träume galten, sind somit Realität geworden“, fügte Prof. Vinokur hinzu.
Das Forschungsteam an der Universidade Estadual de Campinas unter der Leitung von Prof. Yakov Kopelevich nutzte einen faszinierenden Ansatz, um Raumtemperatur-Supraleitung zu ermöglichen. Sie verwendeten Tesafilm, um pyrolytisches Graphit, eine hergestellte Form von Graphit, in dünne Schichten zu teilen. Diese Schichten enthielten dichte Reihen von Falten, die nahezu parallel angeordnet waren. Die einzigartige Geometrie dieser Falten ermöglicht das Paaren von Elektronen und ermöglicht den Fluss von supraleitenden Strömen entlang der Falten.
Der Mechanismus hinter diesem Supraleitungsphänomen umfasst die Bildung von Kondensat-Tröpfchen auf der Oberfläche von Graphit. Diese Tröpfchen erzeugen ein effektives Josephson-Verbindungsgitter, das einen neuen Typ eines topologischen Bose-Metallzustands darstellt. Die Defekte auf der Oberfläche spielen eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung der Supraleitung, indem sie die durch quantenmechanische Phasenverschiebungen verursachte Dissipation unterdrücken.
Diese bahnbrechende Entdeckung von Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit bringt uns einen Schritt näher daran, das unglaubliche Potenzial dieses Phänomens für praktische Anwendungen zu nutzen. Mit weiterer Forschung und Entwicklung könnten wir schon bald die weitreichende Integration supraleitender Technologien in unserem Alltag erleben, was eine Revolution in der Art und Weise darstellen würde, wie wir Elektrizität nutzen und übertragen, Krankheiten diagnostizieren und Transportsysteme in die Zukunft bringen.
FAQ-Abschnitt:
1. Welche aktuelle Errungenschaft hat Terra Quantum bekannt gegeben?
Terra Quantum hat die erstmalige Beobachtung von Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit bekannt gegeben.
2. Was ist Supraleitung?
Supraleitung ist die Fähigkeit von Leitern, elektrischen Strom ohne Widerstand zu tragen.
3. Wann wurde Supraleitung erstmals entdeckt?
Supraleitung wurde erstmals 1911 von dem niederländischen Physiker Heike Kamerlingh Onnes entdeckt.
4. Was ist die Bedeutung des Durchbruchs von Terra Quantum?
Der Durchbruch von Terra Quantum bei der Beobachtung von Raumtemperatur-Supraleitung ist bedeutend, da dies zuvor nur bei extrem niedrigen Temperaturen beobachtet wurde.
5. Welche potenziellen Anwendungen gibt es für Raumtemperatur-Supraleitung?
Einige potenzielle Anwendungen umfassen Stromnetze mit minimalen Energieverlusten, verbesserte MRT-Technologien für die Gesundheitsdiagnose, energieeffiziente Hochgeschwindigkeitszüge mit magnetischer Levitation und Fortschritte in der Elektronik.
6. Wie profitiert die Quantencomputertechnologie von dieser Entdeckung?
Die Entdeckung von Raumtemperatur-Supraleitung ermöglicht es Qubits, die bisher bei sehr niedrigen Temperaturen funktionierten, bei Raumtemperatur zu funktionieren und profitiert somit dem Bereich der Quantencomputertechnologie.
Schlüsselbegriffe:
– Supraleitung: Die Fähigkeit von Leitern, elektrischen Strom ohne Widerstand zu tragen.
– Qubits: Die grundlegenden Einheiten quantenmechanischer Information in der Quantencomputertechnologie.
– Josephson-Verbindung: Eine Vorrichtung, die in supraleitenden Schaltungen verwendet wird und aus zwei Supraleitern besteht, die durch eine dünne Isolationsschicht getrennt sind.
– Quantenmechanische Phasenverschiebungen: Störungen im Fluss der Elektronen in Supraleitern.
– Pyrolytisches Graphit: Eine hergestellte Form von Graphit, die in der Forschung verwendet wird.
Verwandte Links:
– Offizielle Webseite von Terra Quantum
– Quantum Initiative Programm der Regierung der Vereinigten Staaten
– Supraleitende Geräte – Nature.com
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