Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) постигнаха пробив, като за първи път наблюдаваха директно квантови колебания във вътрешността на свръхпроводящ материал с помощта на нов терахерцов микроскоп.
Терахерцовото излъчване, което се намира между микровълните и инфрачервената светлина е идеално за изучаване на колебанията на атомите и електроните. Въпреки това, неговата дълга вълна (стотици микрони) не позволяваше изследването на микроскопични обекти поради дифракционния праг.
Учените заобиколиха това ограничение, като създадоха микроскоп на базата на спинови емитери, които генерират къси терахерцови импулси. Поставяйки пробата в непосредствена близост до емитера, те успяха да сгъстят светлината в област, по-малка от дължината на вълната, и да изследват детайлите на квантово ниво.
С помощта на този инструмент екипът изследва високотемпературния свръхпроводник BSCCO, охладен почти до абсолютната нула. Микроскопът позволи да се наблюдават колективните колебания на свръхпроводящите електрони, движещи се като „свръхфлуид“.
„Този нов микроскоп вече ни позволява да наблюдаваме нов режим на свръхпроводящи електрони, който никой никога преди не е виждал.“
казва професорът по физика от MIT Нух Гедик
Изследването на учените, публикувано в списанието „Nature“ разкрива нови възможности за изучаване на свръхпроводимостта и търсенето на материали за свръхпроводими съединения, работещи при стайна температура. Тази технология може също така да спомогне за разработването на бъдещи системи за безжична връзка в терахерцовия диапазон, способни да предават данни много по-бързо от съвременните микровълнови технологии.
„Има огромно желание Wi-Fi или телекомуникациите да се пренесат на следващото ниво – към терахерцовите честоти. Ако разполагате с терахерцов микроскоп, можете да изследвате как терахерцовата светлина взаимодейства с микроскопично малки устройства, които могат да послужат като бъдещи антени или приемници.“
казва водещият автор на изследването Александър фон Хьоген
Това фундаментално откритие не само потвърждава теоретичните предсказания, но и отваря нов експериментален прозорец към света на квантовите материали. Възможността да „виждаме“ директно такива колективни колебания може да ускори разработването на революционни технологии – от свръхбързата връзка до квантовите изчисления.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
