Главная Архив сайта Карта сайта Соглашение О проекте Обратная связь

Скотч открывает новые возможности в квантовых вычислениях

Международная команда во главе с физиками из «Торонтского университета» разработала простую новейшую технологию с использованием скотча, которая позволила им впервые побудить высокотемпературную сверхпроводимость в полупроводниках. Данный метод открывает путь к новым устройствам, которые могут быть использованы в квантовых вычислениях и повышении энергетической эффективности, сообщает «labscience.ru».

«Кто бы мог подумать, что просто соединив вещи вместе, они смогут создавать совершенно новые эффекты?», — сказал руководитель команды и «UТ» физик Кен Барх. Высокотемпературные сверхпроводники это материалы, которые проводят электричество без нагревания и потери энергии при температуре жидкого азота. В настоящее время они используются для передачи электроэнергии с низкими потерями и в качестве компонентов в устройствах нового поколения (квантовые компьютеры).

Однако, только некоторые соединения железа, меди и кислорода, или купраты, обладают высокотемпературными сверхпроводящими свойствами. Считалось, что купраты не могут соединяться с полупроводниками, и поэтому их реальное использование было серьёзно ограничено. Например, наблюдать за явлением эффекта близости (при котором сверхпроводимость в одном материале порождает сверхпроводимость в нормальных полупроводниках) было трудно, так как фундаментальная квантовая механика требует, чтобы материалы находились в почти идеальном контакте.

Вот, где клейкая лента пришла на помощь. «Как правило, переходы между полупроводниками и сверхпроводниками до недавнего времени производились благодаря сложным материалам и изготовлением устройств с габаритами меньше, чем человеческий волос», — объясняет Барх. «Однако купраты имеют совершенно другую структуру и сложный химический состав, который не может быть просто соединён с нормальными полупроводниками».

Поэтому, команда использовала скотч и стекло, чтобы разместить высокотемпературные сверхпроводники в непосредственной близости с особым типом полупроводника, известного как топологический изолятор. Топологические изоляторы привлекли внимание учёных со всего мира, потому что внутри являются диэлектриками, но на самой своей внешней границе отлично проводят электрический ток. В результате в этих новых полупроводниках была индуцирована сверхпроводимость.

В исследовательскую команду вошли: Кеннет С. Барх, Алекс Хаят, Париса Цареапур, Шу Ян Ф. Чжао, Майкл Крешчук, Ахинт Яин. Все они являются членами кафедры физики в «Институте оптических наук» (Institute for Optical Sciences). Другие учёные сотрудничавшие в рамках проекта: Санг-Вук Хеонг, Даниель C. Квок и Нара Ли из «Rutgers University», Ахиюнь Сюй, Чжицзюнь Сюй, Роберт Кава из Принстона и «Брукхейвенская Национальная Лаборатория» (Brookhaven National Laboratory).

Работы, опубликованные в «Nature Communications», были поддержаны «Natural Sciences» и «Engineering Research Council of Canada», «Canadian Foundation for Innovation», «Ontario Ministry for Innovation» и «National Science Foundation».

Опубликовано: 18.09.2012 в 17:48

Добавить комментарий