Yüksek sıcaklıkta süperiletkenlikte kuantum atılımı

• Bilim insanları, yüksek sıcaklıkta süperiletkenliğin mikroskobik gizemini çözmeye yardımcı olabilecek bir keşifte bulundular
• Makale yayınlandı doğa Dünyanın enerji sorunlarının çözümüne yardımcı olabilir
• Yeni deneysel gözlem, oldukça çekici, etkileşimli fermiyonik lityum atomları bulutunda yanlış eşleşmeyi tanımlar.

Yüksek sıcaklıkta süperiletkenlikte çığır açan buluş

Uluslararası bir bilim insanı ekibi, yüksek sıcaklıkta süperiletkenliğin mikroskobik gizemini çözmeye ve dünyanın enerji sorunlarına çözüm bulmaya yardımcı olabilecek yeni bir keşifte bulundu.

Dergide yayınlanan bir makalede doğaSwinburne Teknoloji Üniversitesi Yardımcı Doçent Hui Hu, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki (USTC) araştırmacılarla, son derece çekici, etkileşimli fermiyonik lityum atomları bulutundaki yanlış eşleşme miktarını ölçen yeni bir deneysel gözlem üzerinde işbirliği yaptı.

Ultra kuantum akışkanlık ve enerji verimliliği

Bu, fermiyonların kritik bir sıcaklığa ulaşmadan önce çok parçacıklı birleştiğini doğruluyor ve yalnızca iki parçacık yerine dikkate değer bir süper akışkanlık sergiliyor.

Yüksek sıcaklıktaki süper iletken malzemeler, daha hızlı bilgisayarlar sağlayarak, yeni bellek depolama aygıtlarına olanak tanıyarak ve ultra hassas sensörleri etkinleştirerek enerji verimliliğini önemli ölçüde artırma potansiyeline sahiptir.

Çalışmaya katılan tek Avustralyalı araştırmacı Doçent Ho, “Kuantum süperakışkanlığı ve süperiletkenlik, kuantum fiziğindeki en ilginç olgulardır” diyor.

Sahte gizemi çözmek

“Son kırk yıldaki muazzam çabalara rağmen, yüksek sıcaklıkta süperiletkenliğin kökeni ve özellikle süperiletkenlikten önce normal durumdaki enerji açığının ortaya çıkışı hala belirsizliğini koruyor.”

Doçent Hu şöyle açıklıyor: “Çalışmamızın asıl amacı, aşırı soğuk atomlardan oluşan bir sistem kullanarak sahte boşluğun iki ana açıklamasından birini (süperiletkenlik olmadan enerji açığını) araştırmak için basit bir kitap modelini simüle etmekti.”

2010 yılında ultra soğuk atomlarla yanlış eşleşmeyi araştırmak için bir girişimde bulunuldu, ancak başarısız oldu. Bu yeni uluslararası deney, homojen Fermi bulutları hazırlamak ve istenmeyen atomlar arası çarpışmaları ortadan kaldırmak için son teknoloji ürünü yöntemleri kullanırken ultra kararlı manyetik alanı benzeri görülmemiş düzeylerde kontrol etti.

“Bu yeni teknik gelişmeler, sahte bir boşluğun gözlemlenmesine yol açıyor. Deneysel verilere uyacak herhangi bir spesifik mikroskobik teoriye başvurmak zorunda kalmadan, doğal durumda Fermi yüzeyinin yakınında spektral ağırlık bastırılmasını buluyoruz.”

Doçent, bu dönüm noktası niteliğindeki çalışmaya yaptığı katkılardan dolayı heyecan duyuyor.

“Bu keşif şüphesiz yüksek düzeyde etkileşime sahip Fermi sistemlerinin gelecekteki çalışmaları için geniş kapsamlı çıkarımlara sahip olacak ve gelecekteki kuantum teknolojilerinde potansiyel uygulamalara yol açabilir.”

Bu çalışma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Ultrasoğuk fermiyonlar kullanarak kuantum süperiletkenliğinin gizemlerini çözme.

Referans: Xi Li, Shuai Wang, Xiang Luo, Yu-Yang Zhou, Ke Xie, Hong-Chi Shen, Yu-Zhao Nie, Qijin Chen, Hui Hu, Yu- tarafından “Ünite Fermi gazlarında sahte boşluğun gözlemlenmesi ve tahmini” Ao Chen, Xing Kan Yao ve Jian Wei Pan, 7 Şubat 2024, doğa.
doi: 10.1038/s41586-023-06964-j