Заменом класичног материјала материјалом са јединственим квантним својствима, физичари су створили суправодљиво коло способно за подухвате који су дуго сматрани немогућим.
Ово откриће, које су направили истраживачи из Немачке, Холандије и Сједињених Држава, поништава вековне идеје о природи суправодљивих кола и како се њихове струје могу искористити и наћи практичне примене. Нискоотпорна кола велике брзине заснована на физици суперпроводљивости пружају одличну прилику да се технологија суперкомпјутера подигне на нови ниво.
Нажалост, карактеристике које чине овај лагани облик електричне струје тако погодним представљају бескрајне изазове у дизајнирању суперпроводних верзија обичних електричних компоненти.
Узмите, на пример, нешто једноставно, као што је диода. Ова основна јединица електронике је као једносмерни знак за струје, пружајући средство за регулисање, претварање и подешавање кретања електрона.
У суправодљивим материјалима, идентитет ових појединачних електрона се замагљује, што резултира партнерима који се називају Куперови парови, дајући свакој честици у партнерству шансу да побегне од ударца типичне електричне струје која црпи енергију. Али без уобичајених закона отпора, физичари нису били у стању да натерају суправодљиве електроне да се крећу у истом смеру јер увек показују оно што се зове „реципрочно“ понашање.
Ова фундаментална претпоставка да суправодљивост није у стању да прекине реципроцитет (барем без манипулације магнетним пољем) постоји од почетка истраживања у овој области. Искрено, ово је препрека без које би инжењери могли.
Овај напор ће сада можда морати да се поново размотри након експеримента који показује врсту везе са квантном компонентом која је способна да усмери чак и Куперове парове једносмерном улицом. Џозефсонови спојеви су танке траке несуперпроводљивог материјала које раздвајају пар суперпроводних материјала. Ако је материјал довољно танак, електрони могу несметано проћи кроз њега. Испод одређеног нивоа, ова прекомерна струја нема напон. На критичној тачки се јавља напон који брзо осцилује у таласима, што се може користити у апликацијама као што су квантни рачунари.
Осигурати да ова струја увек тече само у једном правцу раније је било могуће са спољним магнетним пољем. Али тим је открио да би, ако би користили дводимензионалну решетку засновану на металу ниобијума, могли изоставити поље и ослањати се искључиво на квантна својства материјала.
Тим је уверен да су означили све квадратиће потребне да поткрепе своје откриће. Међутим, предстоји дуг пут пре него што видимо суперпроводнике у срцу следеће генерације рачунарства.
Можете помоћи Украјини да се бори против руских освајача. Најбољи начин да то урадите је да донирате средства Оружаним снагама Украјине путем Савелифе или преко званичне странице НБУ.
Прочитајте такође:
- Астрофизичари тврде да "планетарни ум" постоји... али га нема на Земљи
- Украјински свемирски стартап развија опрему за војне потребе