Meny

Javascript verkar inte påslaget? - Vissa delar av Lunds universitets webbplats fungerar inte optimalt utan javascript, kontrollera din webbläsares inställningar.
Du är här

Osynligt band mellan elektroner banar väg för morgondagens kvantdatorer

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.
Bild: MostPhotos
Bild: MostPhotos

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. 


 

Kategorier

Senaste nyheter

2019-10-17

Biologisk mångfald ger större skördar

Biologisk mångfald ger större skördar
2019-10-16

Räddningsplankan för nyblivna föräldrar med trassliga relationer i bagaget

Räddningsplankan för nyblivna föräldrar med trassliga relationer i bagaget
2019-10-16

Strokeforskare prisas

Strokeforskare prisas
2019-10-16

Månen avgör när flyttfåglar lyfter

Månen avgör när flyttfåglar lyfter
2019-10-15

Universitetet får 28 nya professorer

Universitetet får 28 nya professorer

Intresserad av forskning och samhälle? Prenumerera på Apropå!

I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 4800 forskare.

Box 117, 221 00 LUND
Telefon 046-222 00 00 (växel)
Telefax 046-222 47 20
lu [at] lu [dot] se

Fakturaadress: Box 188, 221 00 LUND
Organisationsnummer: 202100-3211
Om webbplatsen