Badania kwantowe odkrywają tajemnicę nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego

Międzynarodowy zespół naukowców dokonał nowego odkrycia, które może pomóc rozwiązać mikroskopijną zagadkę nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego i rozwiązać problemy energetyczne świata.

W Artykuł opublikowany w NaturaPolitechnika w Swinburne Profesor nadzwyczajny Hui Hu Współpracowała z naukowcami z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (USTC) nad nową obserwacją eksperymentalną, która pozwala ilościowo określić fałszywe sprzężenie w bardzo atrakcyjnej, oddziałującej chmurze atomów fermionowego litu.

Potwierdza to sprzężenie wielu cząstek fermionów, zanim osiągną one temperaturę krytyczną i wykazują niezwykłą nadciekłość, a nie tylko dwie cząstki.

Wysokotemperaturowe materiały nadprzewodzące mogą radykalnie poprawić efektywność energetyczną poprzez zapewnienie szybszych komputerów, umożliwienie tworzenia nowych urządzeń do przechowywania pamięci i ultraczułych czujników.

„Kwantowa nadciekłość i nadprzewodnictwo to najciekawsze zjawiska w fizyce kwantowej” – mówi profesor nadzwyczajny Ho, jedyny australijski badacz zaangażowany w badania.

„Pomimo ogromnych wysiłków podejmowanych w ciągu ostatnich czterdziestu lat, pochodzenie nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, a zwłaszcza pojawienie się przerwy energetycznej w stanie normalnym przed nadprzewodnictwem, pozostaje nieuchwytne”.

„Głównym celem naszej pracy była symulacja prostego modelu książkowego w celu zbadania jednego z dwóch głównych wyjaśnień fałszywej przerwy – przerwy energetycznej bez nadprzewodnictwa – przy użyciu układu ultrazimnych atomów” – wyjaśnia profesor nadzwyczajny Hu.

W 2010 roku podjęto próbę zbadania fałszywego sprzężenia z ultrazimnymi atomami, ale zakończyła się ona niepowodzeniem. W tym nowym międzynarodowym eksperymencie wykorzystano najnowocześniejsze metody do przygotowania jednorodnych chmur Fermiego i usunięcia niepożądanych zderzeń międzyatomowych, kontrolując jednocześnie ultrastabilne pole magnetyczne na niespotykanym dotychczas poziomie.

„Te nowe osiągnięcia techniczne prowadzą do obserwacji fałszywej luki. Bez konieczności odwoływania się do żadnych konkretnych teorii mikroskopowych w celu dopasowania danych eksperymentalnych, odkryliśmy tłumienie ciężaru widmowego w pobliżu powierzchni Fermiego w stanie naturalnym”.

Profesor nadzwyczajny jest podekscytowany swoim wkładem w to przełomowe badanie.

„To odkrycie niewątpliwie będzie miało daleko idące implikacje dla przyszłych badań wysoce oddziałujących systemów Fermiego i może prowadzić do potencjalnych zastosowań w przyszłych technologiach kwantowych”.