Odkrycie w NIST wywraca poglądy na temat kwantowego materiału uranu

Edytowane przez: Svitlana Velhush

W laboratorium NIST naukowcy zetknęli się z materiałem, który zachowuje się tak, jak nadprzewodniki według podręczników zachowywać się nie powinny. Ditellurek uranu (UTe₂) zachowuje stan nadprzewodzący w polach magnetycznych, które u innych substancji zwykle niszczą tę właściwość. Odkrycie zmusza do zrewidowania utrwalonych wyobrażeń o naturze nadprzewodnictwa.

Nadprzewodniki od dawna stosuje się w medycynie — w tomografach MRI pozwalają prądowi płynąć bez strat. Jednak większość znanych materiałów traci tę właściwość pod działaniem silnego magnesu. UTe₂ wykazuje coś odwrotnego: pozostaje nadprzewodnikiem nawet w bardzo wysokich polach, choć działa jedynie w temperaturach poniżej dwóch kelwinów — zaledwie dwa stopnie powyżej zera absolutnego.

Badacze przypuszczają, że materiał należy do nadprzewodników topologicznych. W takich substancjach elektrony tworzą szczególne pary, chronione przed zewnętrznymi zakłóceniami. Ta właściwość może się przydać do tworzenia odpornych kubitów w komputerach kwantowych, gdzie błędy wynikające z szumu są głównym problemem.

Doktor Nicholas Butch z NIST podkreśla: prace prowadzone są w ramach nauki podstawowej, gdzie wynik nie zawsze jest od razu oczywisty. Historia pokazuje, że odkrycia bez natychmiastowego zastosowania często prowadzą do przełomów dopiero po dziesięcioleciach — jak to się stało z nadprzewodnikami tlenkowymi odkrytymi w latach 1980.

Droga od obserwacji laboratoryjnej do rzeczywistego urządzenia jest długa. Trzeba potwierdzić właściwości, uruchomić produkcję i zintegrować materiał z technologiami. Na razie UTe₂ pozostaje obiektem badań, a nie gotowym rozwiązaniem.

Finansowanie takich badań pozostaje kluczowe: bez wsparcia nauki podstawowej wiele przyszłych technologii po prostu nie powstanie. Odkrycie w NIST przypomina, że natura wciąż skrywa niemało niespodzianek nawet w dobrze zbadanych dziedzinach.

2 Wyświetlenia

Źródła

  • A discovery at NIST changed how researchers think about an unusual quantum material

Komentarze

Czytaj więcej artykułów na ten temat:

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.