พัฒนากล้องจุลทรรศน์ที่สามารถมองเห็นอุโมงค์อิเล็กตรอน

วิศวกรชาวอเมริกันได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบสแกนเทระเฮิรตซ์แม่เหล็กแบบไครโอเจนิค

สนามใกล้เพื่อศึกษาความเป็นตัวนำยิ่งยวดอุปกรณ์ทำงานบนพื้นที่ เวลา และพลังงานในระดับสุดขีด โดยหนึ่งในพันล้านของเมตร หนึ่งในสี่ล้านล้านของวินาที และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหลายล้านล้านต่อวินาที นักพัฒนารายงาน

นาโนสโคปสามารถโฟกัสได้ลึกถึง 20 นาโนเมตรทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิของฮีเลียมเหลวและในสนามแม่เหล็กแรงสูง ผู้เขียนกล่าวว่านี่เพียงพอที่จะทำความเข้าใจเกี่ยวกับคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดของวัสดุภายใต้สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ การศึกษาจะช่วยและปรับปรุงประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

อุปกรณ์ประกอบด้วยระบบควบคุมแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ซึ่งเป็นเขาวงกตของกระจกที่สร้างเส้นทางแสงสำหรับแสงที่เต้นเป็นจังหวะหลายล้านล้านรอบต่อวินาที แม่เหล็กที่มีตัวนำยิ่งยวดล้อมรอบพื้นที่ที่มีตัวอย่างสร้างสนามแม่เหล็กสูงถึง 5 T และกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมที่สั่งทำขึ้นเองทำให้สามารถศึกษาวัสดุที่เย็นลงจนถึงอุณหภูมิฮีเลียมเหลว (ประมาณ 1.8 K)

รูปแบบของการตั้งค่าการทดลอง ภาพ: Richard H. J. Kim et al., arXiv

เทคโนโลยีเกิดขึ้นได้จากการค้นพบการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแสงในเซมิคอนดักเตอร์ ความเป็นไปได้ในการควบคุมตัวนำยิ่งยวดในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีธาตุเหล็กด้วยความช่วยเหลือของแสง นักวิจัยรายงานในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

อาจเป็นไปได้ว่าอุปกรณ์สามารถแสดงภาพได้นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการขุดอุโมงค์ของ supercurrents ในจุดเชื่อมต่อ Josephson เดี่ยวนั่นคือเพื่อแสดงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านสิ่งกีดขวางที่แยกตัวนำยิ่งยวดสองตัว การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ qubits และประสิทธิภาพของการคำนวณแบบควอนตัม

ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองชุดใหม่ เราสามารถพัฒนาเทคนิคการตรวจเอกซเรย์ขั้นสูงเพื่อสังเกตสถานะควอนตัมพัวพันในตัวนำยิ่งยวดที่ควบคุมด้วยแสง

Ilias Perakis ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยอลาบามาที่เบอร์มิงแฮมและผู้ร่วมเขียนโครงการ

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์จากเขตเพอร์มาฟรอสต์: พวกเขาพัฒนาเสื้อผ้าอัจฉริยะและวัคซีนป้องกันมะเร็งได้อย่างไร

"The Walking Dead" มีอยู่เมื่อหลายล้านปีก่อน: นักวิทยาศาสตร์บอกว่าพวกเขาปรากฏตัวอย่างไร

ไข่ตกจากอวกาศ ดูสิว่าเกิดอะไรขึ้นกับมัน