دانشمندان تداخل سنج کوانتومی ابررسانا جدیدی به نام زومیت را کشف کردند

گفته می شود تیمی از گروه فیزیک دانشگاه بث با بررسی ارتباط بین دو لایه ابررسانا دیزل نیوبیوم (NbSe2) و پس از جداسازی این لایه ها و تابش آنها با فاصله 30 درجه و اتصال مجدد، یک دستگاه ابررسانا ابررسانا (Sb) را کشف کردند. ممکن است ما را به آینده محاسبات و محاسبات کوانتومی امیدوار کند. به زبان ساده، تداخل سنج یک حسگر بسیار حساس است که برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی بسیار کوچک استفاده می شود.

SQUID کاربردهای مهمی در زمینه هایی مانند مراقبت های بهداشتی و اکتشاف مواد معدنی دارد. البته شایان ذکر است که SQUIDS نیز بلوک های سازنده کامپیوترهای کوانتومی تجاری امروزی هستند. همان ماشین های غول پیکر گران قیمت و پیچیده که نوید انقلاب بعدی در پردازش را می دهد. البته کامپیوترهای کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند. با این حال، اعتقاد بر این است که در دهه های آینده ناجی بسیاری از صنایعی خواهد بود که روند پیشرفت در آنها به اشباع نزدیک می شود.

به طور کلی، چندین سال طول می کشد تا کامپیوترهای کوانتومی به پتانسیل کامل خود دست یابند. در حال حاضر دانشگاه ها و مشاغلی که در آنها فعالیت می کنند با کمبود محققین واجد شرایط در این زمینه و کمبود تامین کنندگان برخی از اجزای کلیدی مواجه هستند. با این حال، اگر این ماشین‌های محاسباتی عجیب و غریب به وعده‌های خود عمل کنند، می‌توانند کل صنعت را متحول کنند و با نوآوری جهانی شکوفا شوند. به همین دلیل است که بسیاری از دولت ها و شرکت های فناوری برای برتری کوانتومی تلاش می کنند.

اکتشافات جدید ممکن است اکنون نقطه عطفی در توسعه کامپیوترهای کوانتومی کاربردی باشد. استاد Szymon Bandingیکی از دانشمندان می گوید: “دانه های کریستال نقش مهمی در طراحی کامپیوترهای کوانتومی آینده ایفا می کنند، زیرا سطوح اتمی کامل آنها تقریباً کاملاً بدون نقص است.” علاوه بر این، SQUID ها برای تحقیقات بیولوژیکی ایده آل هستند. به عنوان مثال، اکنون از آنها برای ردیابی مسیر داروهای مغناطیسی از طریق روده استفاده می شود.

با این حال، کار بر روی SQUID های ساخته شده با استفاده از تکه های NbSe2 (نیوبیوم دیزلنیب) هنوز در مراحل اولیه است. پروفسور Bending می گوید: “این یک رویکرد کاملاً جدید و ناشناخته برای ساخت SQUID ها است و هنوز تحقیقات، آزمون و خطاهای زیادی برای نزدیک کردن این عناصر ضروری به عملی بودن وجود دارد.” اجزای ابررساناهای دانشگاه بث تک بلورهای بسیار نازکی هستند (گاهی تا 10000 برابر نازکتر از موی انسان) که به راحتی خم می شوند. این ویژگی آنها را برای ادغام با محصولاتی مانند صفحه کلید کامپیوتر، نمایشگرهای نوری، سلول های خورشیدی و قطعات مختلف خودرو مناسب می کند.

از آنجایی که پیوندهای بین لایه‌های NbSe2 بسیار ضعیف هستند، قطعات برش‌خورده با سطوح کاملاً صاف و بکر، وقتی دوباره فشار داده می‌شوند، روابط اتمی واضحی ایجاد می‌کنند که آنها را به انتخابی عالی برای اجزای مورد استفاده در محاسبات کوانتومی تبدیل می‌کند.

البته لازم به ذکر است که این اولین بار نیست که لایه های NbSe2 برای تشکیل یک پیوند ابررسانا ضعیف به هم می پیوندند. اما در واقع، این اولین نمایش چنین تداخل کوانتومی بین دو چنین اتصالی است که در یک جفت قطعه پیچ خورده از یک الگو مرتب شده اند. این تداخل کوانتومی به دانشمندان این امکان را داد تا با اعمال یک میدان مغناطیسی کوچک، یک حسگر میدان بسیار حساس را تطبیق دهند، حداکثر جریان فوق العاده ای که می تواند از SQUID های آنها عبور کند. علاوه بر این، آنها توانستند با تغییر زاویه چرخش بین دو عنصر نشان دهند که ویژگی های دستگاه های خود را می توان در پرواز تطبیق داد.