Квантовый прорыв в высокотемпературной сверхпроводимости

Международная исследовательская группа сделала важнейшее открытие в области высокотемпературной сверхпроводимости, количественно определив спаривание псевдощелей в фермионных атомах лития. Это открытие не только углубляет наше понимание квантовой сверхтекучести, но и обещает повысить глобальную энергоэффективность за счет достижений в области вычислений, хранения и сенсорных технологий.

Квантовый прорыв в высокотемпературной сверхпроводимости

Международная группа ученых совершила новое открытие, которое может пролить свет на микроскопические тайны высокотемпературной сверхпроводимости и способствовать решению глобальных энергетических проблем.

В статье, опубликованной в журнале Nature, доцент Технологического университета Суинберна Хуэй Ху в соавторстве с исследователями из Университета науки и технологий Китая (USTC), представил новые экспериментальные наблюдения, которые позволяют количественно оценить спаривание псевдощелей в сильно взаимодействующем облаке фермионного лития.

Это подтверждает многочастичное спаривание фермионов до достижения критической температуры, что приводит к замечательной квантовой сверхтекучести вместо обычного поведения двух частиц.

Высокотемпературные сверхпроводящие материалы представляют перспективы для увеличения энергоэффективности, создания более быстрых компьютеров, разработки новых устройств хранения данных и создания сверхчувствительных датчиков.

Доцент Ху отметил:

Квантовая сверхтекучесть и сверхпроводимость являются наиболее интригующими феноменами квантовой физики. Предпосылки высокотемпературной сверхпроводимости, в частности, возникновение энергетической щели в нормальном состоянии до перехода в сверхпроводящее состояние, остаются неясными.

Основной целью исследования было применение простой модели для изучения одной из двух основных интерпретаций псевдощели — энергетической щели в нормальном состоянии без сверхпроводимости — с использованием системы ультрахолодных атомов.

Исследование псевдощелевого спаривания с ультрахолодными атомами было начато в 2010 году, но ранее не давало результатов. В новом эксперименте использовались передовые методы подготовки однородных облаков Ферми и контроля магнитного поля на уровне без прецедентов.

Эти новые технологические достижения позволили обнаружить псевдощель. Мы выявили подавление спектрального веса вблизи поверхности Ферми в нормальном состоянии без необходимости прибегать к конкретным микроскопическим теориям для объяснения экспериментальных данных.

Доцент Ху выразил надежду, что это открытие окажет значительное влияние на будущее изучение сильно взаимодействующих ферми-систем и может привести к потенциальным применениям в развитии квантовых технологий.

Читайте также

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»