Instagram

Facebook

Osynligt band mellan elektroner banar väg för morgondagens kvantdatorer


2019-10-07

Elektroner som flödar i parallella nanotrådar är förbundna med varandra, visar en ny studie. Separerade elektroner leder dessutom till högre strömmar. Upptäckten bidrar till ökad chans för framtida genombrott inom kvantinformation och kvantdatorer.

Material där ström kan forsa fram utan något som helst elektriskt motstånd kallas supraledande. De uppträder än så länge främst vid riktigt låga temperaturer. Sådana spås kunna revolutionera vår vardag: Datorer som är miljontals gånger snabbare än dagens, förlustfria eltransporter, svävande tåg och energisnål utrustning.

Men forskningen lägger ständigt nya pusselbitar. År 1972 tilldelades Nobelpriset i fysik till forskare som visat att fenomenet med supraledare uppstår när två elektroner, med motsatt elektronspinn, kopplas samman, ett fenomen som benämns som Cooper-par. När elektronerna krokar arm på detta sätt, via en koppling till atomernas vibrationer, så kallade fononer, hindrar inte metallens atomer längre elektronernas framfart, utan den elektriska strömmen fortsätter totalt resistansfritt.

Nu har forskare från universiteten i Tokyo, Peking och Lund visat att fenomenet med Cooperpar kvarstår även när elektronerna ”Injiceras” från supraledande aluminiumkontakter in i parallella halvledande nanotrådar, vilka är placerade vid sidan om varandra men utan direkt fysisk kontakt.  Resultaten publiceras i tidskriften Science Advances.

Förklaringen till att effekten kvarstår, är att elektronerna är ihopkopplade via något som kallas kvantmekaniska sammanflätningar, eller på engelska ”quantum entanglement”. Denna sammanflätning finns kvar också över större avstånd, vilket på ett väldigt tydligt sett visas genom den aktuella studien.

De aktuella experimenten banar väg för nya koncept inom kvantinformationsteknik, enligt Lars Samuelson, professor i fasta tillståndets fysik vid LTH, Lunds universitet och medförfattare till artikeln:

Detta är ett häftigt fysikfenomen med sammanflätande kvantmekaniska tillstånd som vi i denna studie kan bevisa fungerar i praktiken.

Det intressanta är även att strömmarna till och med blir högre när elektronerna är separerade än då Cooper-paren går tillsammans genom var och en av nanotrådarna.  

Det visar sig, och har teoretiskt förutspåtts, att när Cooper-par transporteras genom två ultratunna nanotrådar så blir det mer ”trångt” än om de, fortfarande sammankopplade, kan transporteras var och en genom sin egen nanotråd. 

Klicka här för att läsa artikeln “Dominant nonlocal superconducting proximity effect due to electron-electron interaction in a ballistic double nanowire”, som publicerats i Science Advances.




Källa: Lunds universitet

Tipsa en vn Skriv ut





PiteEnergi gör utvecklingsprojekt med batterilager

Vi tar ett steg in i framtiden genom att nu installera batterier för att utforska och förstå hur vi kan maximera möjligheterna på energimarknaden. Dessa batterier...

Läs mer
flamkontroll


Så ska elnätet stå emot snö och is

Vädrets makter skapar ofta problem för elnätet och ett förändrat klimat...

Läs mer


Justering av elnätsavgiften i Luleå 2024

Luleå Energi Elnät höjer elnätsavgiften med 9% från och med den 1...

Läs mer


Falkenberg Energi löser elnätsproblemen innan de uppkommer

Nu har Falkenberg Energi utfört kabeldiagnostik på en tredjedel av kommunens hö...

Läs mer


Pressinbjudan: Pressträff om nya utställningen Drivkraft i Teknikens Hus

Vattenfall, Luleå Energi och Teknikens Hus bjuder in till pressträff och berättar...

Läs mer
<span>Tre av Umeå Energis drygt 400 medarbetare. Anders Sjödin, anläggningsutvecklare, Lars Stigedahl, elnätstekniker, och Anna Andersson, kompetensledare. </span>

Umeå Energi prisas för karriärmöjligheter och hållbarhetsengagemang

Umeå Energi har fått utmärkelsen ”Karriärföretag 2024”, som...

Läs mer
<span>Professor Lina Bertling Tjernberg forskar med mål att bidra till säker elförsörjning, effektiv användning av energiresurser och till att minska användningen av fossila bränslen.</span>

Lina Bertling Tjernberg: ”Alla fossilfria kraftslag behövs för att klara den gröna omställningen”

Lina Bertling Tjernberg, professor inom elkraftnät vid Kungliga Tekniska högskolan (KTH),...

Läs mer
<span>Ett 20-tal korta kurser tas nu fram för yrkesverksamma ingenjörer som behöver kompetensutveckling inför industrins klimatomställning.</span>

Nya kurser i elektroteknik möter industrins stora kompetensbehov

För att klara näringslivets stora klimatomställning och elektrifieringen av...

Läs mer


Så väljer du rätt jordfelsbrytare

Installationer med fel jordfelsbrytare kan orsaka både stora skador och kostnader. Fredrik...

Läs mer
Mest lästa

Implementa

Palgo

BK Services

Ketherm

Rekakabel

Contub360

Qvintus

WPS

rörkraft

ramab

Osby Parca

solar promotion empower

Vindteknikk

Härnösands kommun heta utbildningar

BVM

Baywa

industrinät

promoco

pretec

Nordheat

Assemblin solar

Vindkraftcentrum

marin miljöanalys

KL Industri 250

OKQ8 Sunday

Solmässan
Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se