Команда физиков МФТИ вывела новое уравнение, которое учитывает критически важный фактор – динамическую инерцию электрической структуры вокруг вихря. Оказалось, что перестройка «потенциала дисбаланса зарядов» не происходит мгновенно. На сверхвысоких частотах это запаздывание становится доминирующим, создавая эффект, похожий на упругую фиксацию. Вихрь теряет подвижность, что парадоксальным образом приводит к резкому снижению энергетических потерь.
«Мы математически доказали, что на высоких частотах возникает эффект, который можно сравнить с отрицательной эффективной массой», – поясняет директор Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ Василий Столяров.
Это открытие дает инженерам точный инструмент для управления кинетической индуктивностью – ключевым параметром, определяющим инерционность сверхпроводящего тока. Теперь можно будет с высокой точностью настраивать резонансную частоту сверхпроводниковых резонаторов, чувствительность детекторов и параметры кубитов, просто изменяя магнитное поле.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review B, открывают путь к созданию нового поколения сверхбыстрых и энергоэффективных квантовых устройств.
