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Die Wissenschaftler unerwartete Dinge in Supra gesehen haben, Strom, dass bewegt sich durch Materialien ohne Widerstand, in der Regel bei extrem kalten Temperaturen, dieser Bruch Symmetrie und sollen durch die herkömmlichen Gesetze der Physik verboten werden, sagte Jigang Wang, Professor für Physik und Astronomie an State University Iowa, ein leitender Wissenschaftler bei der US-Department of Energy Ames Laboratory und der Leiter des Projekts.

Wang Labor hat Pionier Verwendung von Lichtpulsen bei Terahertz frequencies- Billionen von Impulsen pro Sekunde, Paare zu beschleunigen Elektronen, bekannt als Cooper-Paare innerhalb Supra. In diesem Fall verfolgt die Forscher Licht durch die beschleunigten Elektronen-Paare emittiert. Was sie fanden, waren „zweite harmonische Lichtemissionen“ oder Licht mit der doppelten Frequenz des einfallenden Lichts verwendet, um Elektronen zu beschleunigen.

Das, sagte Wang, ist analog zu Farbe aus dem roten Spektrum bis zum tiefen Blau zu verschieben.

„Diese zweite Harmonische Terahertz-Emissionen sollen in Supraleitern werden verboten“, sagte er. „Das ist gegen die konventionelle Weisheit.“

Wang und seine Mitarbeiter, darunter Ilias Perakis, Professor und Vorsitzender der Physik an der Universität von Alabama in Birmingham und Chang-Beom Eom, der Raymond R. Holton Lehrstuhl für Technik und Theodore H. Geballe Professor an der University of Wisconsin-Madison, Bericht ihre Entdeckung in einer Forschungsarbeit gerade online von der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

„Die verbotene Licht gibt uns in eine exotische Klasse von Quantenphänomene zuzugreifen, die die Energie und die Partikel an der kleinen Maßstab von Atomen ist, die so genannte verbotene Anderson pseudo-Spin Präzessionen“, sagte Perakis.

(Die Phänomene sind nach dem verstorbenen Philip W. Anderson, Co-Sieger von 1977 den Nobelpreis für Physik genannt, die in ungeordneten Materialien wie Glas theoretische Untersuchungen von Elektronenbewegungen durchgeführt, die eine regelmäßige Struktur fehlt.)

Wang jüngsten Studien wurden durch ein Tool namens Quanten Terahertz-Spektroskopie möglich, die und Steer Elektronen visualisieren. Es verwendet Terahertz-Laserblitze als Steuerknopf Supra und den Zugang neuen und potentiell nützliche Quantenzustände der Materie zu beschleunigen. Die National Science Foundation hat die Entwicklung des Instruments sowie die aktuelle Studie der verbotenen Licht unterstützt.

Die Wissenschaftler sagen, Zugang zu diesem und anderen Quantenphänomenen helfen wichtige Innovationen treiben könnte:     „Genau wie die heutigen Gigahertz-Transistoren und 5G Wireless-Router ersetzt Megahertz Vakuumröhren oder thermionische Ventile über ein halbes Jahrhundert vor, die Wissenschaftler für einen Sprung nach vorn in Design-Prinzipien suchen und neue Geräte, um Quanten Rechen- und Kommunikationsfähigkeiten zu erreichen“, sagte Perakis, mit Alabama in Birmingham. „Wege zu finden, zu kontrollieren, den Zugang und die besonderen Eigenschaften der Quantenwelt zu manipulieren und zu Problemen der realen Welt verbinden ist eine große wissenschaftliche Push in diesen Tagen. Die National Science Foundation hat enthalten Quanten Studien in seiner '10 Big Ideas' für die künftige Forschung und Entwicklung entscheidend für unsere Nation.“ Wang sagte: „Die Bestimmung und das Verständnis der Symmetriebrechung in Staaten ist eine neue Grenze in beiden fundamentalen Quantenmaterie Entdeckung und praktische Quanteninformationswissenschaft supraleitenden. Erzeugung der zweiten Harmonischen eine fundamentale Symmetrie Sonde ist. Dies ist in der Entwicklung von zukünftigen Quantencomputern nützlich sein wird Strategien und Elektronik mit hohen Geschwindigkeiten und niedrigem Energieverbrauch. "Bevor sie es bekommen können, aber müssen die Forscher mehr zu erforschen der Quantenwelt tun. Und diese verbotene zweite harmonische Lichtemission in Supraleitern, wobei Wang, stellt „eine fundamentale Entdeckung der Quanten Materie.“

Quelle: Iowa State University. "Scientists use light to accelerate supercurrents, access forbidden light, quantum world." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200519165847.htm>.