Terra Quantum, ievērojama kvantu tehnoloģiju uzņēmums, paziņoja par svarīgu sasniegumu superkonduktivitātes jomā. Jaunākajā publikācijā Advanced Quantum Technologies žurnālā uzņēmums atklāja pirmo reizi novērošanu istabas temperatūras virssavadošanās grafītā.
Superkonduktivitāte, vadītspējas spēja pārnešanai elektrostrādā bez pretestības, tika atklāta 1911. gadā Nīderlandes fizikas profesora Heikes Kamerlingas Onnesa vadībā. Tomēr līdz šim šo parādību bija vienīgi novērojams ārkārtīgi zemās temperatūrās. Terra Quantum tehnoloģiju galvenās vadītājas profesors Valerījs Vinokurs kopā ar Krištinu Diamantīni no Perūdžas universitātes un Karlo Trugenbergeru no SwissScientific Technologies paveica pārbaudījumu, demonstrējot virssavadošanos istabas temperatūrā.
Šie atklājumi ir svarīgs posms zinātnisko sabiedrību. “Mūsu darbs ir eksperimentāla atklāšana, kurai cilvēce ir gaidījusi apmēram simts gadus kopš pirmās novērošanas par virssavadošanos dzīvsudraba,” sacīja prof. Valerījs Vinokurs. Šis sasniegums atver jaunas iespējas dažādām nozarēm.
Markuss Pflitschs, Terra Quantum dibinātāja un izpilddirektora, vīzija ietver ievērojamas pārmaiņas vairākās nozarēs. “Istabas temperatūras virssavadošanās atver ceļu uz izcilu attīstību superkonduktīvo tehnoloģiju jomā,” viņš teica. Pflitschs uzsvēra potenciālu minimālai enerģijas zudumai elektrības tīklās, revolucionārām veselības diagnostikas iespējām ar uzlabotu MRI tehnoloģiju, enerģijas efektīvām ātrgaitas vilcēm, kas izmanto magnētisko levitāciju, un elektronikai jaunā miniaturizācijas un enerģiju taupīgo laikmetu.
Turklāt jaunattīstības kvantu skaitļošanas joma ievērojami gūs labumu no šī atklājuma. “Kubiti, kas patlaban tikai darbojas pie 10-20 mK temperatūrām, var funkcionēt istabas temperatūrā. Tādējādi lietas, kuras tika uzskatītas par futūristiskām sapņu idejām, kļūs par realitāti,” piebilda prof. Vinokurs.
Pētnieku komanda Universidade Estadual de Campinas vadībā prof. Jakova Kopeleviča vadībā izmanto fascinējošu pieeju, lai atklātu istabas temperatūras virssavadošanos. Viņi izmantoja skotu lenti, lai pārtrauktu pirolīzes grafītu, kā veidotos grafītu ar plāniem loksnes. Šīs loksnes saturēja blīvas grumbu virknes, kas bija gandrīz paralēlas. Šo loksņu un līkumu īpašā ģeometrija veicina elektronu savienošanos un ļauj virssavadošanas strāvām plūst pa līkumiem.
Šīs superkonduktivitātes parādības mehānisms ietver kondensāta pērļu veidošanos grafīta virsmā. Šie pērļi veido efektīvu Jozefsonove savienojumu virkni, kas attēlo jauna veida topoloģisku Bēza metāla stāvokli. Defekti virsmā spēlē būtisku lomu, iespējojot virssavadošanu, nomācot izkliedi, ko rada kvantu fāzes slīdes.
Šis svarīgais atklājums par isabas temperatūras virssavadošanos grafītā mūs vienu soli tuvina šīs parādības nepieredzētajai iespējai praktiskajās lietojumos. Ar turpmāku pētniecību un attīstību mēs drīz varētu saskarties ar superkonduktīvo tehnoloģiju plašu integrāciju mūsu ikdienas dzīvē, radot revolūciju, kādā mēs izmantojam un pārraidam elektrību, diagnosticējam slimības un virzām transporta sistēmas nākotnē.
Bieži uzdotie jautājumi:
1. Kāds ir jaunais sasniegums, ko paziņoja Terra Quantum?
Terra Quantum ir paziņojusi par pirmo novērojumu istabas temperatūras virssavadošanās grafītā.
2. Kas ir superkonduktivitāte?
Superkonduktivitāte ir vadītspējas spēja elektrostrādā pārvadāt elektrisko strāvu bez pretestības.
3. Kad tika pirmo reizi atklāta superkonduktivitāte?
Superkonduktivitāte tika atklāta pirmo reizi 1911. gadā Nīderlandes fizikas profesora Heikes Kamerlingas Onnesa vadībā.
4. Kāda ir Terra Quantum sasnieguma nozīme?
Terra Quantum pārbaudījums, novērojot istabas temperatūras virssavadošanu, ir nozīmīgs, jo iepriekš to bija iespējams novērot tikai pie ļoti zemām temperatūrām.
5. Kādi ir istabas temperatūras virssavadošanās potenciālie pielietojumi?
Daži potenciālie pielietojumi ietver minimālu enerģijas zudumu elektrības tīklos, uzlabotas MRI tehnoloģijas veselības diagnostikai, enerģijas efektīvas ātrgaitas vilcieni, kas izmanto magnētisko levitāciju, un progresi elektronikā.
6. Kā atklājums noder kvantu skaitļošanā?
Istabas temperatūras virssavadošanas atklājums ļauj kvantiskajiem bitiem, kas agrāk darbojās tikai ļoti zemās temperatūrās, funkcionēt istabas temperatūrā, kas noder kvantu skaitļošanas jomā.
Galvenie termini:
– Superkonduktivitāte: vadītspējas spēja elektrostrādā pārvadāt elektrisko strāvu bez pretestības.
– Kubiti: pamata kvantu informācijas vienība kvantu skaitļošanā.
– Jozefsona savienojums: superkonduktīvo lāpstiņu ierīce, kas sastāv no diviem superkonduktoriem ar plānu izolatora slāni starp tiem.
– Kvantu fāzes slīdes: traucējumi elektronu plūsmē superkonduktos.
– Pirolīzes grafīts: rūpnieciskā grafīta forma, kas tiek izmantota pētniecībā.
Saistītie resursi:
– Terra Quantum oficiālā tīmekļa vietne
– Amerikas Savienoto Valstu Valdības Kvantu iniciatīvas programma
– Superkonduktīvie ierīces – Nature.com
The source of the article is from the blog newyorkpostgazette.com