Pakeitę klasikinę medžiagą unikalių kvantinių savybių turinčia medžiaga, fizikai sukūrė superlaidžią grandinę, galinčią įvykdyti ilgai neįmanomus žygdarbius.
Vokietijos, Nyderlandų ir JAV mokslininkų atliktas atradimas apverčia senas idėjas apie superlaidžių grandinių prigimtį ir kaip galima panaudoti jų sroves bei rasti praktinį pritaikymą. Superlaidumo fizika pagrįstos mažo atliekų kiekio didelės spartos grandinės suteikia puikią galimybę perkelti superkompiuterių technologijas į naują lygį.
Deja, charakteristikos, dėl kurių ši lengva elektros srovės forma tokia patogi, kelia begalę iššūkių kuriant įprastų elektrinių komponentų superlaidžias versijas.
Paimkite, pavyzdžiui, ką nors paprasto, pavyzdžiui, diodą. Šis pagrindinis elektronikos blokas yra tarsi vienpusis srovių ženklas, suteikiantis elektronų judėjimo reguliavimo, konvertavimo ir derinimo priemones.
Superlaidžiose medžiagose šių atskirų elektronų tapatybė susilieja, todėl partneriai vadinami Cooperio poromis, suteikiantys kiekvienai partnerystės dalelei galimybę pabėgti nuo energiją nusausinančio tipiškesnės elektros srovės sukrėtimo. Tačiau be įprastų pasipriešinimo dėsnių fizikai nesugebėjo priversti superlaidžių elektronų judėti ta pačia kryptimi, nes jie visada demonstruoja vadinamąjį „abipusį“ elgesį.
Ši pagrindinė prielaida, kad superlaidumas nepajėgia nutraukti abipusiškumo (bent jau be manipuliavimo magnetiniu lauku), išliko nuo pat šios srities tyrimų pradžios. Atvirai kalbant, tai yra kliūtis, be kurios inžinieriai galėtų išsiversti.
Dabar gali tekti peržiūrėti šias pastangas po eksperimento, kuris parodo ryšį su kvantiniu komponentu, galinčiu nukreipti net Cooperio poras vienpuse gatve. Josephsono sandūros yra plonos ne superlaidžios medžiagos juostelės, skiriančios porą superlaidžių medžiagų. Jei medžiaga pakankamai plona, elektronai gali netrukdomai prasiskverbti pro ją. Žemiau tam tikro lygio ši viršsrovė neturi įtampos. Kritiniame taške atsiranda įtampa, kuri greitai svyruoja bangomis, kuri gali būti naudojama tokiose programose kaip kvantiniai kompiuteriai.
Užtikrinti, kad ši srovė visada tekėtų tik viena kryptimi, anksčiau buvo įmanoma naudojant išorinį magnetinį lauką. Tačiau komanda nustatė, kad jei jie naudotų dvimatę gardelę, pagamintą iš niobio metalo, jie galėtų atsisakyti lauko ir pasikliauti tik medžiagos kvantinėmis savybėmis.
Komanda įsitikinusi, kad pažymėjo visus langelius, reikalingus jų atradimui pagrįsti. Tačiau reikia nueiti ilgą kelią, kol pamatysime superlaidininkus naujos kartos kompiuterijos centre.
Jūs galite padėti Ukrainai kovoti su Rusijos įsibrovėliais. Geriausias būdas tai padaryti – aukoti lėšas Ukrainos ginkluotosioms pajėgoms per Išgelbėk gyvybę arba per oficialų puslapį NBU.
Taip pat skaitykite:
- Astrofizikai teigia, kad egzistuoja „planetinis protas“. bet Žemėje nėra
- Ukrainos kosmoso startuolis kuria įrangą kariniams poreikiams