4月 20, 2024

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高温超伝導における量子的ブレークスルー

高温超伝導における量子的ブレークスルー

国際研究チームは、フェルミオン性リチウム原子の擬共役を測定することにより、高温超伝導における極めて重要な発見を行いました。 この発見は、量子超流動性についての理解を深めるだけでなく、コンピューティング、ストレージ、センサー技術の進歩を通じて世界のエネルギー効率を向上させる可能性も秘めています。 クレジット: SciTechDaily.com

  • 科学者たちは、高温超伝導の微視的な謎を解くのに役立つかもしれない発見をした
  • に掲載された論文 自然 世界のエネルギー問題の解決に貢献できる
  • 新しい実験的観察により、フェルミオン性リチウム原子の非常に魅力的な相互作用雲における誤った結合が特定されました。

高温超伝導のブレークスルー

国際的な科学者チームが、高温超伝導の微細な謎を解明し、世界のエネルギー問題に対処するのに役立つ可能性のある新たな発見を行った。

雑誌に掲載された論文で 自然スウィンバーン工科大学のHui Hu助教授は、中国科学技術大学(USTC)の研究者と共同で、フェルミオン性リチウム原子の非常に魅力的な相互作用雲における誤った結合の量を定量化する新しい実験観察を行った。

超量子流動性とエネルギー効率

これは、フェルミ粒子が臨界温度に達して顕著な超流動性を示す前に、フェルミ粒子が 2 つの粒子だけで結合するのではなく、多数の粒子が結合していることを裏付けています。

高温超伝導材料は、コンピュータの高速化、新しいメモリ記憶装置の実現、超高感度センサーの実現などにより、エネルギー効率を劇的に改善する可能性を秘めています。

「量子超流動と超伝導は、量子物理学の中で最も興味深い現象です」と、この研究に関与した唯一のオーストラリア人研究者であるホー准教授は言う。

偽りの謎を解き明かす

「過去40年間にわたる多大な努力にもかかわらず、高温超伝導の起源、特に超伝導以前の通常状態でのエネルギーギャップの出現は依然として解明されていない。」

「私たちの研究の主な目的は、超低温原子の系を使用して、偽ギャップの 2 つの主な説明の 1 つである超伝導のないエネルギー ギャップを調査するために、単純な本のモデルをシミュレートすることでした」と胡准教授は説明します。

2010年に極低温原子との誤った結合を調査する試みがなされたが、失敗に終わった。 この新しい国際実験では、最先端の方法を使用して均質なフェルミ雲を準備し、不要な原子間衝突を除去しながら、前例のないレベルで超安定磁場を制御しました。

「これらの新しい技術開発は、スプリアスギャップの観察につながります。実験データに適合させるために特定の顕微鏡理論を持ち出す必要がなく、自然状態のフェルミ面近くでスペクトル重みの抑制が見出されます。」

准教授は、この画期的な研究への貢献に興奮しています。

「この発見は間違いなく、高度に相互作用するフェルミ系の将来の研究に広範な影響を及ぼし、将来の量子技術における潜在的な応用につながる可能性があります。」

この研究の詳細については、「超低温フェルミオンを使用した量子超伝導の謎の解明」を参照してください。

参考文献:「ユニタリフェルミガスにおける擬似ギャップの観察と推定」Xi Li、Shuai Wang、Xiang Luo、Yu-Yang Zhou、Ke Xie、Hong-Chi Shen、Yu-Zhao Nie、Qijin Chen、Hui Hu、Yu-アオ・チェン、シン・カン・ヤオ、ジャン・ウェイ・パン、2024 年 2 月 7 日、 自然
土井: 10.1038/s41586-023-06964-j

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