Microscop dezvoltat care poate vedea tunelurile de electroni

Inginerii americani au dezvoltat un microscop optic de scanare magnetic criogenic cu teraherți

câmp apropiat pentru studiul supraconductivității.Dispozitivul funcționează la scări extreme de spațiu, timp și energie - miliarde de metru, cvadrilioane de secundă și trilioane de unde electromagnetice pe secundă, raportează dezvoltatorii.

Nanoscopul poate focaliza până la aproximativ 20 nm,funcționând la temperaturi sub temperatura heliului lichid și în câmpuri magnetice puternice. Acest lucru este suficient pentru a vă face o idee despre proprietățile supraconductoare ale materialelor în aceste condiții extreme, spun autorii. Studiul va ajuta și va îmbunătăți performanța calculului cuantic.

Dispozitivul constă dintr-un sistem de control,o sursă laser, un labirint de oglinzi care formează o cale optică pentru lumină care pulsează cu trilioane de cicluri pe secundă. Un magnet supraconductor care înconjoară spațiul cu proba generează un câmp magnetic de până la 5 T, iar un microscop cu forță atomică personalizat face posibilă studierea materialelor răcite la temperatura heliului lichid (aproximativ 1,8 K).

Schema montajului experimental. Imagine: Richard H. J. Kim și colab., arXiv

Tehnologia făcută posibilă prin descoperirevibrații induse de lumină în semiconductori. Posibilitatea de a controla supraconductivitatea în semiconductori pe bază de fier cu ajutorul luminii, relatează cercetătorii într-un articol publicat în revista Nature.

Potenţial, dispozitivul este capabil să vizualizezetunelul supracurenților în joncțiuni Josephson unice, adică pentru a afișa mișcarea electronilor printr-o barieră care separă doi supraconductori, notează cercetătorii. Înțelegerea acestor procese va ajuta la îmbunătățirea performanței qubiților și a eficienței calculului cuantic, adaugă ei.

Prin analizarea unor noi seturi de date experimentale, putem dezvolta tehnici avansate de tomografie pentru a observa stările încurcate cuantice în supraconductori controlați de lumină.

Ilias Perakis, profesor de fizică la Universitatea din Alabama din Birmingham și coautor al proiectului

Citeste mai mult:

Oamenii de știință din zona de permafrost: cum dezvoltă haine inteligente și un vaccin împotriva cancerului

„The Walking Dead” a existat cu milioane de ani în urmă: oamenii de știință au povestit cum au apărut

Oul a fost aruncat din spațiu: uite ce s-a întâmplat cu el