Terra Quantum, een vooraanstaand bedrijf op het gebied van kwantumtechnologie, heeft een baanbrekende prestatie aangekondigd op het gebied van supergeleiding. In een recente publicatie in het tijdschrift Advanced Quantum Technologies onthulde het bedrijf de allereerste waarneming ooit van kamertemperatuur-supergeleiding in grafiet.
Supergeleiding, het vermogen van geleiders om elektrische stroom zonder weerstand te dragen, werd voor het eerst ontdekt door de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes in 1911. Tot nu toe werd dit fenomeen echter alleen waargenomen bij extreem lage temperaturen. De door Terra Quantum’s Chief Technology Officer Professor Valerii Vinokur, samen met Cristina Diamantini van de Universiteit van Perugia en Carlo Trugenberger van SwissScientific Technologies, gedane doorbraak toont supergeleiding bij kamertemperatuur aan.
De bevindingen zijn een belangrijke mijlpaal in de wetenschappelijke gemeenschap. “Ons werk is een experimentele ontdekking waar de mensheid al ongeveer honderd jaar op wacht sinds de eerste waarneming van supergeleiding in kwik,” zei Prof. Valerii Vinokur. Deze doorbraak opent nieuwe mogelijkheden voor verschillende industrieën.
Markus Pflitsch, de oprichter en CEO van Terra Quantum, ziet transformerende ontwikkelingen in meerdere sectoren. “Kamertemperatuur-supergeleiding opent een poort naar spectaculaire ontwikkelingen in de supergeleidende technologie,” zei hij. Pflitsch benadrukt het potentieel voor energienetten met minimaal energieverlies, revolutionaire gezondheidsdiagnostiek door middel van verbeterde MRI-technologieën, energiezuinige hogesnelheidstreinen die gebruik maken van magnetische levitatie, en elektronica die een nieuw tijdperk van verkleining en energie-efficiëntie ingaat.
Bovendien staat het opkomende veld van kwantumcomputing aanzienlijk voordeel te behalen bij deze ontdekking. “De qubits die nu alleen werken bij temperaturen van 10-20 mK kunnen bij kamertemperatuur functioneren. Zo zijn de dingen die eerder als futuristische dromen werden gezien, werkelijkheid geworden,” voegde Prof. Vinokur toe.
Het onderzoeksteam aan de Universidade Estadual de Campinas, onder leiding van Prof. Yakov Kopelevich, gebruikte een fascinerende aanpak om kamertemperatuur-supergeleiding te ontsluiten. Ze maakten gebruik van plakband om pyrolytische grafiet, een gefabriceerde vorm van grafiet, in dunne vellen te splitsen. Deze vellen bevatten dichte reeksen van rimpels gerangschikt in bijna parallelle lijnen. De unieke geometrie van deze rimpels vergemakkelijkt het paren van elektronen en maakt de stroom van supergeleidende stromen langs de rimpels mogelijk.
Het mechanisme achter dit supergeleidingsfenomeen omvat de vorming van condensaattranen op het oppervlak van grafiet. Deze tranen creëren een effectieve array van Josephson-juncties en vertegenwoordigen een nieuw type topologische Bose-metaaltoestand. De defecten op het oppervlak spelen een cruciale rol bij het mogelijk maken van supergeleiding door de demping veroorzaakt door kwantumsplitsingen van fase te onderdrukken.
Deze baanbrekende ontdekking van kamertemperatuur-supergeleiding in grafiet brengt ons een stap dichter bij het benutten van het ongelooflijke potentieel van dit fenomeen voor praktische toepassingen. Met verder onderzoek en ontwikkeling kunnen we binnenkort getuige zijn van de brede integratie van supergeleidende technologieën in ons dagelijks leven, waardoor de manier waarop we elektriciteit benutten en overbrengen, ziektes diagnosticeren en transportsystemen in de toekomst aandrijven, revolutionair verandert.
Veelgestelde vragen:
1. Wat is de recente prestatie aangekondigd door Terra Quantum?
Terra Quantum heeft de allereerste waarneming van kamertemperatuur-supergeleiding in grafiet aangekondigd.
2. Wat is supergeleiding?
Supergeleiding is het vermogen van geleiders om elektrische stroom zonder weerstand te dragen.
3. Wanneer werd supergeleiding voor het eerst ontdekt?
Supergeleiding werd voor het eerst ontdekt door de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes in 1911.
4. Wat is het belang van de doorbraak van Terra Quantum?
De doorbraak van Terra Quantum in het waarnemen van kamertemperatuur-supergeleiding is significant omdat het eerder alleen werd waargenomen bij extreem lage temperaturen.
5. Wat zijn enkele mogelijke toepassingen van kamertemperatuur-supergeleiding?
Enkele mogelijke toepassingen zijn energienetten met minimaal energieverlies, verbeterde MRI-technologieën voor gezondheidsdiagnostiek, energiezuinige hogesnelheidstreinen met magnetische levitatie en vooruitgang in de elektronica.
6. Hoe profiteert de ontdekking de kwantumcomputing?
De ontdekking van kamertemperatuur-supergeleiding maakt het mogelijk dat qubits, die eerder werkten bij zeer lage temperaturen, bij kamertemperatuur functioneren, wat voordelig is voor het veld van kwantumcomputing.
Belangrijke termen:
– Supergeleiding: Het vermogen van geleiders om elektrische stroom zonder weerstand te dragen.
– Qubits: De basiseenheid van kwantuminformatie in kwantumcomputing.
– Josephson-junctie: Een apparaat dat wordt gebruikt in supergeleidende circuits, bestaande uit twee supergeleiders die gescheiden zijn door een dun isolerend laagje.
– Kwantumsplitsingen van fase: Onderbrekingen in de stroom van elektronen in supergeleiders.
– Pyrolytisch grafiet: Een gefabriceerde vorm van grafiet die in het onderzoek wordt gebruikt.
Gerelateerde links:
– Officiële website van Terra Quantum
– Het Quantum Initiative Programma van de Amerikaanse overheid
– Supergeleidende apparaten – Nature.com
The source of the article is from the blog macholevante.com