Исследование, которое может открыть путь к более глубокому пониманию физики и будущего электронных устройств, было опубликовано в журнале Science.
Ученые работали с атомами, пойманными в ловушку лазерными лучами и изолированными от любых внешних воздействий. Лазеры охлаждали атомы до такой низкой температуры, какой нет нигде во Вселенной, что и позволило создать чистые материалы, обладающие интригующими квантово-механическими свойствами, такими как необычная свехпроводимость.
«В сверхпроводнике из холодных атомов частицы взаимодействуют очень сильно, тогда как обычно это взаимодействие слабое. Это указывает на то, что эффект напоминает замерзание воды: базовая структура та же, но результат после охлаждения совсем другой», — рассказал профессор Женевского университета, ответственный за теоретическую часть работы, Тьерри Джиамарчи.
Экспериментальная команда из Цюриха под руководством Тильмана Эсслингера и Жана-Филиппа Брантута, сумела эффективно перенести ультрахолодные атомы между двумя квантовыми сверхпроводниками через единую квантовую точку, так называемую квантовую точку контакта.
«С этим новым квантовым соединением мы можем открыть новые эффекты в сверхпроводниковых квантовых системах. Это фундаментальный прорыв в методике использования квантовой физики с холодными атомами», — говорит Джиамарчи.
Благодаря сотрудничеству команд из Цюриха и из Женевы был сделан важный шаг в разработке продуктивных связей. С помощью ультрахолодных атомов исследователи смогли создать связи с прозрачностью, близкой к 100%. Связанные между собой квантовые материалы, такие как сверхпроводники, могут открывать новые возможности для обработки информации для компьютеров и электронных устройств создавать электронные контуры в активных элементах вроде транзисторов.
Теперь, когда стало возможно создавать связи между квантовыми материалами с сильным взаимодействием, ученые будут работать над новыми материалами, которые можно будет использовать в быту — например, ультрабыстрые и прочные электронные устройства.