Með því að skipta út klassísku efni fyrir efni með einstaka skammtaeiginleika hafa eðlisfræðingar búið til ofurleiðandi hringrás sem getur framkvæmt afrek sem lengi var talið ómögulegt.
Uppgötvunin, gerð af vísindamönnum frá Þýskalandi, Hollandi og Bandaríkjunum, kollvarpar aldagömlum hugmyndum um eðli ofurleiðara hringrása og hvernig hægt er að virkja strauma þeirra og finna hagnýta notkun. Háhraða hringrásir með lítilli sóun sem byggja á eðlisfræði ofurleiðni gefa frábært tækifæri til að færa ofurtölvutækni á nýtt stig.
Því miður valda eiginleikarnir sem gera þetta létta form rafstraums svo þægilegt endalausar áskoranir við að hanna ofurleiðandi útgáfur af venjulegum rafhlutum.
Tökum sem dæmi eitthvað einfalt, eins og díóða. Þessi grunneining rafeindatækni er eins og einstefnumerki fyrir strauma, sem veitir leið til að stjórna, breyta og stilla hreyfingu rafeinda.
Í ofurleiðandi efnum verður auðkenni þessara einstöku rafeinda óskýrt, sem leiðir til samstarfsaðila sem kallast Cooper pör, sem gefur hverri ögn í samstarfinu tækifæri til að sleppa við orkutæmandi stuð af dæmigerðri rafstraumi. En án venjulegra viðnámslögmála hefur eðlisfræðingum ekki tekist að fá ofurleiðandi rafeindir til að fara í sömu átt vegna þess að þær sýna alltaf það sem kallað er „gagnkvæm“ hegðun.
Þessi grundvallarforsenda að ofurleiðni sé ófær um að rjúfa gagnkvæmni (að minnsta kosti án þess að vinna með segulsviðið) hefur haldist frá upphafi rannsókna á þessu sviði. Satt að segja er þetta hindrun sem verkfræðingar gætu verið án.
Nú gæti þurft að endurskoða þessa viðleitni í kjölfar tilraunar sem sýnir tegund af tengingu við skammtahluta sem getur beint jafnvel Cooper-pörum niður einstefnugötu. Josephson tengi eru þunnar ræmur af óofleiðandi efni sem skilja að par af ofurleiðandi efnum. Ef efnið er nógu þunnt geta rafeindir farið í gegnum það óhindrað. Undir ákveðnu marki hefur þessi yfirstraumur enga spennu. Á mikilvæga punktinum kemur fram spenna sem sveiflast hratt í bylgjum, sem hægt er að nota í forritum eins og skammtatölvum.
Að tryggja að þessi straumur flæði alltaf aðeins í eina átt var áður mögulegt með ytra segulsviði. En teymið komst að því að ef þeir notuðu tvívíddar grindur byggðar á niobium málmi gætu þeir sleppt sviðinu og treyst eingöngu á skammtaeiginleika efnisins.
Teymið er fullviss um að þeir hafi merkt við alla reiti sem þarf til að rökstyðja uppgötvun sína. Hins vegar er langt í land áður en við sjáum ofurleiðara í hjarta næstu kynslóðar tölvunar.
Þú getur hjálpað Úkraínu að berjast gegn rússnesku innrásarhernum. Besta leiðin til að gera þetta er að gefa fé til hersins í Úkraínu í gegnum Bjarga lífi eða í gegnum opinberu síðuna NBU.
Lestu líka:
- Stjörnueðlisfræðingar halda því fram að „plánetuhugur“ sé til…. en það er enginn á jörðinni
- Úkraínsk geimframleiðsla þróar búnað fyrir hernaðarþarfir