Tutti i superconduttori trasportano corrente elettrica senza resistenza. Ma raggiungono il loro obiettivo
La superconduttività è un macroscopicoun fenomeno quantistico, che consiste nella transizione di fase di alcune sostanze a basse temperature in un nuovo stato con resistenza elettrica nulla. Esistono diversi tipi di superconduttori. I più semplici di questi sono alcuni metalli puri, le cui proprietà cambiano vicino allo zero assoluto, e il loro comportamento è ben descritto dalla teoria di Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS).
Uno studio condotto da un team dell'Università di Stanford mostra che nell'UTe2, o ditelluride di uranio, esistono non uno, ma due tipi di superconduttività contemporaneamente.
In un altro studio, un team guidato da Steven Anlage, professore di fisica dell'UMD e membro del QMC, ha identificato un comportamento insolito sulla superficie dello stesso materiale.
I superconduttori mostrano la loro particolaritàcaratteristiche solo ad una certa temperatura, proprio come l’acqua congela solo sotto lo zero Celsius. Nei superconduttori convenzionali, gli elettroni si uniscono in una linea conga di due persone, uno dopo l'altro all'interno del metallo. Ma in alcuni rari casi, si può dire che le coppie di elettroni danzano l'una intorno all'altra anziché in linea. Non appena gli elettroni si combinano in questo modo, si forma un vortice, che è ciò che distingue un superconduttore topologico da un semplice elettrone.
In un nuovo articolo scientifico, Palone e i suoi collaboratoriha riportato due nuove dimensioni che rivelano la struttura interna di UTe2. Il team dell'UMD ha misurato il calore specifico di un materiale, che misura la quantità di energia necessaria per riscaldarlo per grado. Hanno misurato il calore specifico a diverse temperature iniziali e hanno osservato come cambia quando il campione diventa superconduttore.
Durante la seconda dimensione, la squadra di Stanfordha puntato un raggio laser su un pezzo di UTe2 e ha notato che la luce riflessa era leggermente distorta. Se inviavano la luce rimbalzando su e giù, la luce riflessa rimbalzava principalmente su e giù, ma anche leggermente a sinistra ea destra. Ciò significava che qualcosa all'interno del superconduttore stava torcendo la luce e non la espelleva.
Anche il team di Stanford ha scoperto cheil campo magnetico può indurre UTe2 a piegare la luce in un modo o nell'altro. Se applicassero un campo magnetico verso l'alto quando il campione diventava superconduttore, la luce in uscita sarebbe inclinata a sinistra. Se dirigevano il campo magnetico verso il basso, la luce si inclinava verso destra. Questo ha detto ai ricercatori che c'era qualcosa di speciale nelle direzioni su e giù del cristallo per gli elettroni a coppie all'interno del campione.
Se la natura della superconduttività nel materialetopologica, la resistenza nella massa del materiale sarà ancora nulla, ma in superficie accadrà qualcosa di unico: appariranno particelle conosciute come modi di Majorana, che formeranno un liquido che non è un superconduttore. Queste particelle rimangono sulla superficie anche nonostante difetti materiali o lievi disturbi ambientali.
I ricercatori hanno suggerito che grazie aproprietà uniche di queste particelle, possono diventare una buona base per i computer quantistici. La codifica di un'informazione quantistica in più majorana distanti l'una dall'altra rende l'informazione virtualmente immune alle perturbazioni locali, che fino ad ora sono state uno dei problemi principali dei computer quantistici.
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