Naukowcy wykorzystują światło do przyspieszenia supercurrents, dostęp zabroniony światło Quantum świecie

Naukowcy widzieliśmy nieoczekiwane rzeczy supercurrents, elektryczność, która przemieszcza się przez materiały bez oporu, zwykle w Super temperaturach zimno, to symetria przerwy i mają być zakazane przez konwencjonalne prawami fizyki, powiedział Jigang Wang, profesor fizyki i astronomii Iowa State University, starszy naukowiec z amerykańskiego Departamentu Energii Ames Laboratory i lider projektu.

laboratorium Wanga jest pionierem wykorzystania impulsów świetlnych w terahercowych frequencies- bilionów impulsów na sekundę, w celu przyspieszenia elektronów pary, znane jako pary Coopera, w ramach supercurrents. W tym przypadku, światło emitowane przez badaczy przyspieszonych elektronów par śledzone. Co znaleźli byli „drugiej harmonicznej emisji światła”, czyli światło w podwojonej częstotliwości padającego światła używanego do przyspieszać elektrony.

Że Wang powiedział, jest analogiczna do zmieniająca kolor z czerwonego widma granatowy.

„Te drugie emisji harmonicznych terahercowe mają być zakazane w nadprzewodników,” powiedział. „To jest niezgodne z konwencjonalną mądrość.”

Wang i jego współpracownicy, w tym Ilias Perakis, profesora i krzesło fizyki na University of Alabama w Birmingham i Chang-beom MOW, Raymond R. Holton Katedra Inżynierii i Theodore H. Geballe profesora na University of Wisconsin-Madison, raport ich odkrycie w pracy badawczej właśnie opublikowano w internetowym wydaniu czasopisma naukowego Physical Review Letters.

„Zakazane światło daje nam dostęp do egzotycznej klasy zjawisk kwantowych, to energię i cząstki w małej skali atomów, zwanych zabronione Anderson precesję pseudo-Spin,” Perakis powiedział.

(Zjawiska są nazwane po późno Philip W. Anderson, współ-laureat 1977 Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w który przeprowadził badania teoretyczne ruchów elektronów wewnątrz nieuporządkowane materiałów, takich jak szkło, które nie mają regularną strukturę.)

Najnowsze badania Wanga były możliwe dzięki narzędzie o nazwie spektroskopii kwantowa terahercowego które można wizualizować i elektronów Mini. Wykorzystuje terahercowego błyski lasera jako pokrętło sterowania, aby przyspieszyć supercurrents i dostęp do nowych i potencjalnie użytecznych stanów kwantowych materii. National Science Foundation wspiera rozwój instrumentu, jak również bieżące badanie zakazanego światła.

Naukowcy twierdzą, że dostęp do tego i innych zjawisk kwantowych może pomóc prowadzić główne innowacje:     „Podobnie jak dzisiejsze tranzystory GHz i bezprzewodowymi routerami 5G zastąpione lamp próżniowych megaherców lub Thermionic zawory ponad pół wieku temu, naukowcy szukają skoku naprzód w zasadach projektowania i nowych urządzeń w celu osiągnięcia kwantowej informatyki i możliwości komunikacji”, powiedział Perakis, z Alabama w Birmingham. „Znalezienie sposobów kontroli, dostępu i manipulować specyfikę świata kwantowego i połączyć je z rzeczywistym świecie problemów jest głównym Push naukowe w tych dniach. National Science Foundation włączyła studia kwantowych w swojej '10 wielkich idei dla przyszłych badań rozwój i znaczenie dla naszego narodu „. Wang powiedział: „Określenie i zrozumienie łamanie symetrii w nadprzewodzące stany to nowa granica zarówno fundamentalne odkrycia materii kwantowej i praktycznego informatyka kwantowa. Generacja drugiej harmonicznej jest podstawowym sonda symetria. Będzie to przydatne w rozwoju przyszłej kwantowej informatyki strategie i elektroniki o wysokich prędkościach i małym zużyciu energii ". Przed mogą się tam dostać, choć naukowcy muszą zrobić więcej zwiedzania świata kwantowego. I to zabronione drugiej harmonicznej emisja światła w nadprzewodników, Wang powiedział, reprezentuje „fundamentalną odkrycia materii kwantowej”.

źródło 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>.