Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, çok ince iletkenleri süperiletkenlikten yalıtıma yönlendirerek, birbirini dışlayan iki durum arasında “imkansız”, tuhaf bir durum yarattılar.
Kuantum durumlarıyla uğraşırken malzeme araştırması kesinlikle çok önemlidir. Kontrol edilebilir kuantum durumları oluşturmak için temel olarak hangi malzeme kullanılırsa kullanılsın; örneğin hesaplama, algılama veya iletişim için kuantum durumlarını kullanarak uygulamalar oluşturmak istiyorsanız, malzemeler genellikle arzu edilen “temiz” kuantum durumlarını veya sinyallerini bozan ve hatta bozan her zaman mevcut olan gürültüyü ne ölçüde ortadan kaldırabileceğinizi tanımlar. Bu devam eden bir savaş.
Niels Bohr Enstitüsü’nde doçent olan Saulius Vaitiekenas liderliğindeki ekip, süperiletken = kesinlikle direnç veya elektrik bağlantısı kaybı yok – ve toplam yalıtım = elektrik sinyalinin tamamen kesilmesi arasında imkansız olduğu varsayılan bir ara durumu yaratmayı başardı.
Çalışma dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.
Çapraz konuşma santrali beklenmedik davranışları mümkün kıldı
Grup, bu adalar arasındaki çapraz konuşmayı kontrol etmelerine olanak tanıyan, bir miktar transistöre benzeyen bir voltaj düğmesiyle donatılmış küçük süper iletken adalardan oluşan bir “santral” inşa etti. Eski bir tahmine göre sistemin, adaların birbirleriyle “konuşmasına” izin verildiğinde süperiletkenden, bağlantıları kesildiğinde doğrudan yalıtkan hale gelmesi bekleniyordu.
Bunun yerine araştırmacılar, adaların birbirleriyle konuşmaya devam ettiği ancak süperiletkenliğin olmadığı bir ara durum buldular. Bu beklenmedik davranış nedeniyle duruma anormal metalik rejim adı verilir.
Vaitiekenas, “Çalışmamız bu duruma daha fazla ışık tutuyor ve kuantum dalgalanmalarının veya daha kesin bir ifadeyle adalar arasındaki süper iletken faz ile örneğimizdeki adalardaki parçacıkların sayısı arasındaki belirsizliğin bu davranışa yol açtığını gösteriyor” diyor.
Kuantum faz geçişleri ve bunları anlamak büyük bir yapbozun parçalarından biridir
Deney, anormal metal hakkında uzun süredir devam eden soruya ışık tutuyor; cihazlar bir süperiletkenden (mükemmel iletken) yalıtkan olmaya ayarlandığında maddenin beklenmedik bir durumu gözlemlendi.
Vaitiekenas’ın açıkladığı gibi, “Bu tür kuantum faz geçişlerini anlamak, büyük bir bulmacayı çözmek gibidir. Her seferinde tek bir parça resmin tamamını ortaya çıkarmayabilir, ancak uzun vadede, daha az enerji harcayan elektroniklere ve gelecekteki uygulamalar için daha kontrol edilebilir ve güvenilir kuantum cihazlarına doğru bir adım olabilir.”
Çalışmaya katkıda bulunanlar arasında Satyaki Sasmal, Maria Efthymiou-Tsironi, Gunjan Nagda, Emma Fugl, Lara Liva Olsen, Filip Krizek, Charles M. Marcus ve S. Vaitiekėnas yer alıyor.
