Новый вид сверхпроводимости – Как транспортировать энергию без потерь

Сверхпроводимость вызывает большой интерес, поскольку её достижение в «нормальных» условиях стало бы настоящим прорывом. Недавно участники международного проекта с исключительной вероятностью приблизились к реализации этой цели.

Читайте: Скручивание слоёв материала дало невероятные результаты – Возможное будущее электроники

Сверхпроводники и транспортировка энергии без потерь

Учёные из Германии, Италии и Швейцарии утверждают, что так называемые сверхпроводники III-типа отличаются способностью генерировать сверхпроводимость даже при наличии внешних магнитных полей. Публикация, в которой они объясняют детали этой концепции, появилась на страницах Physical Review B.

Сверхпроводящий материал может передавать энергию с нулевым сопротивлением, что означает транспортировку её без потерь. Внедрение такого подхода в массовом масштабе было бы поистине революционным, хотя прежде, чем это произойдёт, придётся справиться с несколькими ограничениями.

До сих пор выделяли два типа сверхпроводимости. Первый требует снижения температуры до крайне низких значений, близких к абсолютному нулю – самой низкой температуру во вселенной.

Очевидно, в этом случае возможности применения в масштабах нулевые, поскольку поддержание столь низких значений требует специализированного оборудования и огромных энергозатрат.

Двумерный вихрь XY в гранулированном сверхпроводнике.

Второй вариант и частичное решение – это высокотемпературная сверхпроводимость, хотя её название может быть несколько обманчивым. Мы все ещё говорим о значениях значительно ниже нуля. Они далеки от комнатной температуры.

Тем не менее, оба вида, т.е. низко- и высокотемпературная сверхпроводимость, нашли ряд практических применений. Их используют, в частности, в квантовых компьютерах или визуализации.

Третий тип сверхпроводимости должен проложить путь к дальнейшему прогрессу, в том числе в области выполнения продвинутых квантовых операций с участием кубитов, устойчивых к потерям энергии.

Двумерная версия квантового фазового сдвига, соответствующая линии обычных фазовых смещений чередующихся знаков, заканчивающихся на заданном сверхпроводящем зерне.

По этой причине третий тип сверхпроводимости должен открыть путь к новым возможностям его использования. Как объясняют члены исследовательской группы, стоящие за последними достижениями, этот новый вид проявляет сверхпроводящие свойства даже в присутствии магнитных полей.

Более того, нет необходимости применять специальный механизм «закрепления», который необходим в случае сверхпроводников второго типа. И хотя в присутствии сильных внешних магнитных полей такие новые сверхпроводники теряют своё самое важное свойство, при этом не происходит разрыва куперовских пар.

А именно они обуславливают наличие сверхпроводящих свойств. Это очень важно и должно отразиться на использовании сверхпроводящих кубитов, адаптированных для работы при повышенных температурах.

Таким образом, учёные могли бы прийти к революции в области квантовых вычислений – ведь именно мы могли бы создавать квантовые биты, работающие без потери энергии.

Хотите первыми узнавать о Hi-Tech – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Telegram

А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU