A klasszikus anyagokat egyedi kvantumtulajdonságokkal rendelkező anyagra cserélve a fizikusok olyan szupravezető áramkört hoztak létre, amely képes hosszú ideig lehetetlennek hitt teljesítményekre.
A németországi, hollandiai és egyesült államokbeli kutatók felfedezése megdönti a szupravezető áramkörök természetéről és azok áramainak hasznosításáról és gyakorlati alkalmazásáról szóló ősi elképzeléseket. Az alacsony pazarlású, nagy sebességű, a szupravezetés fizikájára épülő áramkörök kiváló lehetőséget biztosítanak a szuperszámítógépes technológia új szintre emelésére.
Sajnos az elektromos áram e könnyű formáját olyan kényelmessé tevő jellemzők végtelen kihívás elé állítják a közönséges elektromos alkatrészek szupravezető változatainak tervezését.
Vegyünk például valami egyszerű dolgot, például egy diódát. Ez az elektronikai alapegység olyan, mint az áramok egyirányú jele, amely eszközt biztosít az elektronok mozgásának szabályozására, átalakítására és hangolására.
A szupravezető anyagokban ezeknek az egyes elektronoknak az azonossága elmosódik, így Cooper-pároknak nevezett partnerek keletkeznek, így a partnerség minden részecskéje lehetőséget ad arra, hogy elkerülje egy tipikusabb elektromos áram energiaelvezető lökését. Ám az ellenállás szokásos törvényei nélkül a fizikusok nem tudták elérni, hogy a szupravezető elektronok ugyanabba az irányba mozogjanak, mert mindig az úgynevezett „kölcsönös” viselkedést mutatják.
Ez az alapvető feltevés, miszerint a szupravezetés nem képes megtörni a kölcsönösséget (legalábbis a mágneses tér manipulálása nélkül), a kutatás kezdete óta fennáll ezen a területen. Őszintén szólva, ez egy olyan akadály, amelyet a mérnökök nélkülözhetnének.
Lehetséges, hogy ezt az erőfeszítést most felül kell vizsgálni egy olyan kísérlet után, amely egyfajta kapcsolatot mutat egy kvantumkomponenssel, amely még Cooper-párokat is képes egyirányú utcába irányítani. A Josephson csomópontok vékony, nem szupravezető anyagból készült csíkok, amelyek egy pár szupravezető anyagot választanak el egymástól. Ha az anyag elég vékony, az elektronok akadálytalanul áthaladhatnak rajta. Egy bizonyos szint alatt ennek a túláramnak nincs feszültsége. A kritikus ponton olyan feszültség lép fel, amely gyorsan hullámokban rezeg, ami olyan alkalmazásokban használható, mint például a kvantumszámítógépek.
Annak biztosítása, hogy ez az áram mindig csak egy irányba folyjon, korábban külső mágneses térrel lehetséges volt. A csapat azonban úgy találta, hogy ha nióbium-fém alapú kétdimenziós rácsot használnak, akkor eltekinthetnek a mezőtől, és kizárólag az anyag kvantumtulajdonságaira hagyatkozhatnak.
A csapat biztos abban, hogy minden szükséges négyzetet bejelöltek felfedezésük alátámasztásához. Azonban hosszú utat kell megtenni ahhoz, hogy a szupravezetőket a számítástechnika következő generációjának középpontjában lássuk.
Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.
Olvassa el még:
- Az asztrofizikusok azt állítják, hogy létezik „bolygói elme”… de nincs a Földön
- Az ukrán űrstartup katonai szükségletekre fejleszt berendezéseket