Сегодня 01 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные перевели атомы в «пограничное состояние» — оно обещает прорыв в сверхпроводимости

Учёные Массачусетского технологического института (США) перевели атомы в экзотическое «пограничное состояние», в котором они свободно перемещаются без трения. Исследовательский проект может сыграть большую роль в создании сверхпроводящих материалов.

 Источник изображения: news.mit.edu

Источник изображения: news.mit.edu

Двигаясь по различным веществам, электроны встречают сопротивление разного уровня. В изоляторах движение электронов отсутствует или является незначительным, в полупроводниках оно происходит лишь отчасти, в проводниках — в значительной мере, а в сверхпроводниках движение происходит вообще без какого-либо сопротивления. В теории сверхпроводящие материалы можно будет использовать для высокоскоростной передачи данных и энергии, а создаваемое ими сильное электромагнитное поле окажется полезным в левитирующем высокоскоростном транспорте.

Изучение движения электронов — задача сложная, потому что эти частицы чрезвычайно малы и движутся очень быстро. Поэтому в рамках исследовательского проекта американские учёные заставили аналогичным образом вести себя атомы, более крупные и медленные. Они изучали сверхпроводимость в «пограничных состояниях» (edge states). В некоторых материалах электроны могут беспрепятственно двигаться только по определенным участкам — когда на их пути возникают препятствия, электроны их огибают, а не отскакивают. Применительно к электронам такие состояния длятся считанные фемтосекунды (квадриллионные доли секунды) и ограничиваются расстояниями в доли нанометра, поэтому проводить измерения в таких условиях очень сложно.

Чтобы преодолеть эту проблему, американские учёные построили установку, где такая же физика работает на уровне атомов на участках в несколько микронов при продолжительности в несколько миллисекунд. Для этого они поместили в лазерную ловушку около миллиона атомов натрия при температуре, близкой к абсолютному нулю, и начали быстро вращать их по кругу. В таких условиях ловушка втягивает атомы внутрь, центробежная сила выталкивает их наружу — на уровне атомов получает некое подобие плоского мира, который в реальности вращается. И есть ещё третья сила — сила Кориолиса, которая отклоняет атомы при движении по прямой линии. В результате крупные частицы начинают вести себя подобно электронам в магнитном поле.

После этого учёные установили границу — кольцо лазерного света вокруг внешней стороны участка. Касаясь этого кольца, атомы «прилипали» к нему, свободно перемещаясь по границе в одном направлении. Далее учёные установили в системе несколько препятствий — направили в лазерное кольцо несколько световых точек, но атомы не отскакивали от препятствия, а начали его огибать. Такое движение атомов соответствует поведению электронов в «пограничном состоянии», но на уровне более крупных частиц этот процесс впервые удалось наблюдать напрямую. Эту модель исследователи смогут использовать для проверки новых теорий, чтобы узнать больше о физике сверхпроводников, вводя в систему новые препятствия и осуществляя взаимодействия, последствия которых пока представляются непредсказуемыми.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
МТС Web Services запустила B2B-платформу MWS Data с ИИ-агентами для работы с большими данными 2 мин.
Electronic Arts опубликовала тизер первой за 16 лет новой NCAA March Madness — 2K тоже дразнит фанатов возвращением в игру 10 мин.
Будущее Halo прояснится в октябре, и фанаты «не захотят пропускать» это 2 ч.
Запуски ракет NASA и работу астронавтов в открытом космосе начнут показывать на Netflix 2 ч.
Siri может поумнеть с помощью ИИ OpenAI или Anthropic — у Apple не получается обучить достойный ИИ самостоятельно 2 ч.
«Яндекс» открыл бесплатный доступ к своей лучшей нейросети YandexGPT 5 Pro через «Чат с Алисой» 4 ч.
Стартапу xAI Илона Маска удалось недавно привлечь в общей сложности $10 млрд 7 ч.
Руководство OpenAI признало, что конкуренция за ценные кадры вынуждает его шевелиться 10 ч.
Марк Цукерберг собрал звёздную команду для разработки суперинтеллекта 11 ч.
Microsoft испытала ИИ-доктора MAI-DxO, который ставит диагнозы в 4 раза точнее врачей 15 ч.
Xiaomi распродала все электромобили YU7 на год вперёд — и вызвала гнев сотен покупателей 38 мин.
Обновление системы резервного копирования TATLIN.BACKUP для защиты данных от вирусов-шифровальщиков 41 мин.
HPE продаст Instant On, чтобы купить Juniper, а Juniper лицензирует Mist, чтобы продаться HPE 43 мин.
В России запретят называть отечественными чипы, произведённые за границей — статус Baikal и «Эльбрус» под угрозой 2 ч.
Xiaomi задействовала 1000 роботов и передовые технологии для сборки электромобилей 2 ч.
Google договорилась о покупке термоядерной энергии у детища MIT — Commonwealth Fusion Systems 3 ч.
Россияне стали чаще покупать ноутбуки без операционной системы — так дешевле 3 ч.
Blue Origin в 13-й раз свозила туристов на границу космоса — и 1000 открыток в придачу 3 ч.
Amazon запустила инстансы EC2 C8gn с чипами Graviton4 для требовательных сетевых нагрузок 4 ч.
Вышел модуль Raspberry Pi Radio Module 2 с поддержкой Wi-Fi 4 за $4 4 ч.