Amerikaanse ingenieurs hebben een cryogene magnetoterahertz scanning optische microscoop ontwikkeld
De nanoscoop kan scherpstellen tot ongeveer 20 nm,werken bij temperaturen onder de temperatuur van vloeibaar helium en in sterke magnetische velden. Dit is genoeg om een idee te krijgen van de supergeleidende eigenschappen van materialen onder deze extreme omstandigheden, stellen de auteurs. De studie zal de prestaties van quantum computing helpen en verbeteren.
Het apparaat bestaat uit een besturingssysteem,een laserbron, een labyrint van spiegels die een optisch pad vormen voor licht dat triljoenen cycli per seconde pulseert. Een supergeleidende magneet die de ruimte met het monster omringt, genereert een magnetisch veld van maximaal 5 T, en een op maat gemaakte atoomkrachtmicroscoop maakt het mogelijk om materialen te bestuderen die zijn afgekoeld tot de temperatuur van vloeibaar helium (ongeveer 1,8 K).
Schema van de experimentele opstelling. Afbeelding: Richard HJ Kim et al., arXiv
Technologie mogelijk gemaakt door de ontdekkingdoor licht veroorzaakte trillingen in halfgeleiders. De mogelijkheid om supergeleiding in op ijzer gebaseerde halfgeleiders te beheersen met behulp van licht, rapporteren de onderzoekers in een artikel in het tijdschrift Nature.
Potentieel kan het apparaat visualiserentunneling van superstromen in enkele Josephson-overgangen, dat wil zeggen om de beweging van elektronen weer te geven door een barrière die twee supergeleiders scheidt, merken de onderzoekers op. Het begrijpen van deze processen zal de prestaties van qubits en de efficiëntie van quantum computing helpen verbeteren, voegen ze eraan toe.
Door nieuwe sets experimentele gegevens te analyseren, kunnen we geavanceerde tomografietechnieken ontwikkelen om kwantumverstrengelde toestanden in lichtgestuurde supergeleiders waar te nemen.
Ilias Perakis, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Alabama in Birmingham en co-auteur van het project
Lees verder:
Wetenschappers uit de permafrostzone: hoe ze slimme kleding en een kankervaccin ontwikkelen
"The Walking Dead" bestond miljoenen jaren geleden: wetenschappers vertelden hoe ze verschenen
Het ei is uit de ruimte gedropt: kijk wat ermee is gebeurd