Taisbeanadh co-dhàimh snìomh eadar dealanan càraideach
Tha an ceangal eadar dà ghràin mar phàirt de na h-uinneanan sin de fhiosaig cuantamach a tha doirbh a rèiteachadh le eòlasan làitheil. Ma tha dà phìos steach (dh’ fhaodadh aon a ràdh ‘eadar-fhighte’), tha dlùth-cheangal aig cuid de na feartan aca, fiù ’s nuair a tha na mìrean fada bho chèile. Thug Albert Einstein iomradh air dol an sàs mar “gnìomh draghail air astar”.
Fhuair sgrùdaidhean air a’ cheangal eadar mìrean solais, photons, duais Nobel airson fiosaig am-bliadhna.
Faodar dà eleactronan a cheangal cuideachd, mar eisimpleir nan snìomhan. Ann an superconductor, bidh na dealanan a’ dèanamh suas na paidhrichean Cooper ris an canar, a tha an urra ris na sruthan dealain gun chall a tha àbhaisteach do superconductors, agus anns a bheil na snìomh fa leth gu mionaideach. steach.
Co-obrachadh CNR le Oilthigh Basel
A-nis tha sgioba air a stiùireadh le Christian Schönenberger agus Andreas Baumgartner bho Oilthigh Basel, ann an co-obrachadh le Lucia Sorba agus Valentina Zannier bho Institiud Nanoscience an Cnr agus an Scuola Normale Superiore (SNS) de Pisa, air a bhith comasach air sealltainn gu deuchainneach dè a bh’ ann. air a bhith air a ro-innse o chionn fhada le teòiridh: bidh dealanan bho superconductor an-còmhnaidh a’ nochdadh ann an càraidean le spins mu choinneamh. Tha na toraidhean air am foillseachadh anns an iris saidheansail Nature.
A’ cleachdadh suidheachadh deuchainneach ùr-ghnàthach, bha e comasach dha na fiosaichean tomhas gu bheil snìomh aon dealan a’ nochdadh nuair a tha am fear eile a’ comharrachadh sìos, agus a chaochladh. “Mar sin tha sinn air dearbhadh gu deuchainneach co-dhàimh àicheil eadar na snìomh de eleactronan càraideach,” mhìnich a’ chiad ùghdar Andreas Baumgartner.
Chleachd an luchd-rannsachaidh nanostructure sònraichte, aon nanowire Indium Arsenide le cnapan-starra Indium Phosphide a-staigh, a chaidh a chruthachadh ann an deuchainn-lannan Cnr Nano agus SNS. Ann an leithid de nanostructure tha an dà earrann den nanowire - gu h-ìosal agus os cionn a 'chnap-starra - ag obair mar dà dot quantum, agus tha gach aon dhiubh a' ceadachadh dealanan fa leth a ghluasad. Gus am paidhir eileagtronaigeach a thoirt a-mach, chruthaich an luchd-rannsachaidh seòrsa de ‘spin selector’, a chaidh a leasachadh aig Roinn Fiosaigs Oilthigh Basel. A’ cleachdadh magnets beaga bìodach, chruthaich iad raointean magnetach a ghabhas gleusadh leotha fhèin aig gach aon den dà dot quantum a bhios a’ sgaradh dealanan paidhir Cooper. Leis gu bheil snìomh cuideachd a’ dearbhadh àm magnaiteach dealanach, chan fhaod ach aon seòrsa sònraichte de shnìomh a dhol troimhe aig aon àm.
An dòigh-obrach
“Is urrainn dhuinn an dà dot quantum atharrachadh gus am bi cha mhòr a-mhàin dealanan le snìomh sònraichte a’ dol troimhe," mhìnich Arunav Bordoloi, a ’chiad ùghdar an sgrùdaidh. “Mar eisimpleir, bidh dealanan le snìomh ‘suas’ a’ dol tro aon dot quantum agus bidh dealanan le snìomh ‘sìos’ a’ dol tron dot quantum eile, no a chaochladh. Ma tha an dà dot quantum gu bhith a’ dol seachad air snìomhan den aon sheòrsa a-mhàin, tha na sruthan dealain a bhios sinn a’ clàradh anns an dà dot quantum glè bheag."
“Leis an dòigh seo, bha e comasach dhuinn a leithid de cho-dhàimhean àicheil a lorg eadar snìomhan dealanach superconductor airson a’ chiad uair, ”cho-dhùin Andreas Baumgartner. “Is e a’ chiad cheum a th’ anns na deuchainnean againn, ach chan eil iad fhathast nan dearbhadh deimhinnte air snìomh eileagtronaigeach steach, leis nach urrainn dhuinn stiùireadh nan sìoltachain snìomh a shuidheachadh gu neo-riaghailteach, ach tha sinn ag obair air."
Aig cridhe an deuchainn tha na nanowires anns a bheil dealanan air an dèanamh le dòighean fàis epitaxial le luchd-rannsachaidh Cnr Nano, mar a tha Valentina Zannier a’ mìneachadh: “Bha càileachd àrd nan nanowires, a thaobh morf-eòlas, cuibhreannan, structar criostalach agus co-dhèanamh ceimigeach deatamach airson a bhith a’ toirt a-mach an neart làidir. cuingealachadh an dot quantum a rinn e comasach polarizations snìomh aon dealanan a thomhas".
Tha an rannsachadh, a chaidh fhoillseachadh anns an iris chliùiteach Nature, air a mheas mar cheum cudromach a dh’ ionnsaigh tuilleadh rannsachaidhean deuchainneach air uinneanan meacanaigeach cuantamach, leithid a bhith a’ dol an sàs ann am mìrean ann an solaidean, a tha cuideachd na phrìomh phàirt de choimpiutairean cuantamach.
