Physiker am MIT und der Harvard University haben eine bahnbrechende Entdeckung im Bereich der Supraleitung gemacht und erstmals die superfluide Steifigkeit von Graphen mit magischem Winkel direkt gemessen. Diese Entdeckung, die am [Datum der Veröffentlichung der Nachricht] veröffentlicht wurde, könnte die Quantencomputer- und Energieübertragungstechnologien revolutionieren.
Graphen mit magischem Winkel, ein Material, das aus zwei oder mehr Schichten Graphen besteht, die in einem bestimmten Winkel übereinander gestapelt sind, weist außergewöhnliche Eigenschaften auf, darunter unkonventionelle Supraleitung. Das bedeutet, dass Elektronen in dem Material ohne Widerstand fließen können, ähnlich einer Fahrgemeinschaft auf einer überfüllten Autobahn. Dieses Phänomen wird von der „superfluiden Steifigkeit“ beeinflusst, die die Leichtigkeit beschreibt, mit der Elektronenpaare sich durch ein Material bewegen können.
Das Forschungsteam entwickelte eine neuartige experimentelle Technik, um diese Steifigkeit zu messen. Traditionell war diese Messung nur für größere, dickere Supraleiter möglich. Die neue Methode ermöglicht jedoch die Untersuchung von ultradünnen Materialien wie Graphen mit magischem Winkel. Dieser Durchbruch liefert wichtige Erkenntnisse über die supraleitenden Mechanismen dieses Materials und zeigt, dass seine Eigenschaften hauptsächlich von der „Quanten-Geometrie“ bestimmt werden. Dieses Konzept beschreibt, wie Quanten-Zustände innerhalb des Materials räumlich miteinander interagieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass Graphen mit magischem Winkel eine deutlich höhere superfluide Steifigkeit aufweist, als von konventionellen Theorien vorhergesagt. Diese Entdeckung hat erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung von Quantencomputertechnologien. Quantenbits (Qubits), die Bausteine von Quantencomputern, könnten aus Graphen mit magischem Winkel hergestellt werden, was zu einer beispiellosen Rechenleistung führen würde.
Diese Forschung eröffnet neue Wege, um das Potenzial von zweidimensionalen supraleitenden Materialien zu erforschen. Der innovative Ansatz des Teams kann auf andere Materialien angewendet werden und ebnet den Weg für eine neue Ära der Physik und Quanten-Technologie.