Alle superledere fører elektriske strømme uden modstand. Men de opnår deres
Superledning er en makroskopisket kvantefænomen, som består i faseovergangen af nogle stoffer ved lave temperaturer til en ny tilstand med nul elektrisk modstand. Der findes flere forskellige typer superledere. Den enkleste af disse er nogle rene metaller, hvis egenskaber ændres nær absolut nul, og deres adfærd er godt beskrevet af Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) teorien.
En undersøgelse udført af et hold fra Stanford University viser, at i UTe2, eller uranditellurid, eksisterer der ikke én, men to typer superledning samtidigt.
I en anden undersøgelse identificerede et hold ledet af Steven Anlage, en UMD-professor i fysik og QMC-medlem, usædvanlig adfærd på overfladen af det samme materiale.
Superledere udstiller deres specielleegenskaber kun ved en bestemt temperatur, ligesom vand kun fryser under nul Celsius. I konventionelle superledere forbinder elektroner sig i en to-personers conga-linje, der følger hinanden inde i metallet. Men i nogle sjældne tilfælde kan elektronpar siges at danse rundt om hinanden i stedet for på linje. Så snart elektronerne kombineres på denne måde, dannes der en hvirvel, som er det, der adskiller en topologisk superleder fra en simpel elektron.
I en ny videnskabelig artikel, Palone og hans samarbejdspartnererapporterede to nye dimensioner, der afslører UTe2's interne struktur. UMD -teamet målte den specifikke varme af et materiale, som måler, hvor meget energi det tager at opvarme det pr. Grad. De målte den specifikke varme ved forskellige begyndelsestemperaturer og observerede, hvordan den ændres, når prøven bliver superledende.
I løbet af den anden dimension, holdet fra Stanfordrettet en laserstråle mod et stykke UTe2 og bemærkede, at det reflekterede lys var lidt forvrænget. Hvis de sendte lys, der hoppede op og ned, hoppede det reflekterede lys mest op og ned, men også lidt til venstre og højre. Dette betød, at noget inde i superlederen drejede lyset og ikke spandt det ud.
Det fandt Stanford -teamet ogsåmagnetfeltet kan få UTe2 til at bøje lyset på en eller anden måde. Hvis de påførte et magnetisk felt opad, når prøven blev superledende, ville det udgående lys vippes til venstre. Hvis de rettede magnetfeltet nedad, vippede lyset til højre. Dette fortalte forskerne, at der var noget særligt ved krystallernes op- og nedadgående retning for elektronerne parvis inde i prøven.
Hvis arten af superledning i materialettopologisk vil modstanden i hovedparten af materialet stadig være nul, men noget unikt vil ske ved overfladen: partikler kendt som Majorana-tilstande vil dukke op, de vil danne en væske, der ikke er en superleder. Disse partikler forbliver også på overfladen på trods af materialefejl eller mindre miljøforstyrrelser.
Det foreslog forskerne takket væreunikke egenskaber ved disse partikler, kan de blive et godt grundlag for kvantecomputere. Kodning af et stykke kvanteinformation til flere majoranas placeret langt fra hinanden gør informationen praktisk talt immun over for lokale forstyrrelser, som indtil nu har været et af hovedproblemerne ved kvantecomputere.
Læs mere
Forklarede, hvordan universet reflekteres nær sorte huller
Masseforgiftning og nye versioner af civilisationens død: hvordan vores viden om mayaerne ændrede sig
Ændringer i jordens bane bidrog til fremkomsten af komplekst liv på planeten