Спільні зусилля дослідників з Італії, Швейцарії та Німеччини привели до відкриття третього типу надпровідності, який не має втрат енергії і може відкрити двері для нових застосувань у квантових обчисленнях і за їх межами, йдеться в прес-релізі, опублікованому на сайті Interesting Engineering.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Відкриті понад століття тому, надпровідники відомі своєю здатністю проводити електричний струм без жодного опору. Однак ця здатність існує лише за обмежених умов здебільшого коли температура падає до -273° С.
Дослідники вперше продемонстрували високотемпературну надпровідність у 1986 році, що допомогло розвинути досягнення в таких галузях, як магнітно-резонансна томографія (МРТ) та квантові обчислення. Однак до цього часу існувало лише два типи надпровідників. Тепер третій тип надпровідників може відкрити нові застосування та напрямки досліджень.
Надпровідні матеріали умовно класифікуються на тип I і тип II. Напівпровідники типу I виштовхують магнітні поля до тих пір, поки інтенсивність магнітного поля не усуне їхні надпровідні властивості. Надпровідники типу II, з іншого боку, демонструють суміш між звичайним і надпровідним станами. Вони також дозволяють магнітним полям проникати в матеріал через квантований потік, перш ніж знищити надпровідність.
Проникнення призводить до утворення вихорів надструмів, так званих вихорів Абрикосова. Ці вихори мають нормальне ядро і спричиняють кінцевий опір, що призводить до втрат енергії і вимагає створення спеціальних механізмів пінінгу для їх запобігання. «Надпровідники типу III не мають нормальних ядер і рухаються, не створюючи жодного опору, – сказав Валерій Винокур, головний технічний директор компанії Terra Quantum, в електронному листі до IE. – Це означає, що надпровідники типу III зберігають свої надпровідні властивості навіть у прикладених магнітних полях, і нема потреби створювати спеціальний механізм закріплення вихорів, що є хорошою практичною проблемою у звичайних надпровідниках типу II».
Під дією високих зовнішніх магнітних полів у надпровідниках типу III руйнується надпровідність, але не відбувається розриву куперівських пар, що відповідають за надпровідні властивості. Це гарантує, що у вихорах не утворюються нормальні ядра, а поведінка без дисипації відкриває нові можливості для надпровідних пристроїв.
Відкриття, зроблене дослідниками з Університету Перуджі, Італія, SwissScientific та Terra Quantum, фірми, що займається технологіями квантових обчислень, розташованої в Німеччині та Швейцарії, працювало протягом кількох десятиліть. В електронному листі до IE Винокур додав, що команда вперше теоретично обґрунтувала властивості третього типу надпровідника ще в 1996 році і зробила технічний прогрес щодо його топологічних досягнень у статті, опублікованій у 2021 році.
В іншій статті, опублікованій минулого року, дослідницька група успішно передбачила поведінку опору надпровідника і довела це за допомогою експериментальних демонстрацій.
Як компанія, що займається технологіями квантових обчислень, Terra Quantum шукає надпровідні кубіти, які можуть працювати при підвищених температурах. Вона знайшла рішення у надпровідниках третього типу. «Надпровідні кубіти обіцяють революціонізувати всю індустрію квантових обчислень, забезпечуючи роботу кубітів без втрат енергії», – підсумував Винокур в електронному листі до IE.
Якщо вам цікаві статті та новини про авіацію та космічну техніку — запрошуємо вас на наш новий проєкт AERONAUT.media.
Читайте також:
Купа інтелектуального поносу і ні слова про те при якій температурі працює цей новий надпровідник. Не думаю що при кімнатній і вищій за -150 по Цельсію. А на охолодження до такої температури енергія не витрачається,ні?