Des ingénieurs américains ont développé un microscope optique à balayage magnétique térahertz cryogénique
Le nanoscope peut focaliser jusqu'à environ 20 nm,fonctionnant à des températures inférieures à la température de l'hélium liquide et dans des champs magnétiques puissants. De quoi se faire une idée des propriétés supraconductrices des matériaux dans ces conditions extrêmes, précisent les auteurs. L'étude aidera et améliorera les performances de l'informatique quantique.
L'appareil se compose d'un système de contrôle,une source laser, un labyrinthe de miroirs qui forment un chemin optique pour la lumière qui pulse à des billions de cycles par seconde. Un aimant supraconducteur entourant l'espace avec l'échantillon génère un champ magnétique pouvant atteindre 5 T, et un microscope à force atomique sur mesure permet d'étudier des matériaux refroidis à la température de l'hélium liquide (environ 1,8 K).
Schéma du montage expérimental. Image : Richard H. J. Kim et al., arXiv
La technologie rendue possible par la découvertevibrations induites par la lumière dans les semi-conducteurs. La possibilité de contrôler la supraconductivité dans les semi-conducteurs à base de fer à l'aide de la lumière, rapportent les chercheurs dans un article publié dans la revue Nature.
Potentiellement, l'appareil est capable de visualisereffet tunnel de supercourants dans des jonctions Josephson simples, c'est-à-dire pour afficher le mouvement des électrons à travers une barrière séparant deux supraconducteurs, notent les chercheurs. La compréhension de ces processus contribuera à améliorer les performances des qubits et l'efficacité de l'informatique quantique, ajoutent-ils.
En analysant de nouveaux ensembles de données expérimentales, nous pouvons développer des techniques de tomographie avancées pour observer les états intriqués quantiques dans les supraconducteurs contrôlés par la lumière.
Ilias Perakis, professeur de physique à l'Université de l'Alabama à Birmingham et co-auteur du projet
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