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supercurrents的该图示示出了光波加速度,这使研究vwin徳赢官网人员获得了一类新的量子现象。该访问可以开辟一条路径前进实际量子计算中,感测和通信的应用程序。济钢王/爱荷华州立大学的信用提供图片
supercurrents的该图示示出了光波加速度,这使研究vwin徳赢官网人员获得了一类新的量子现象。该访问可以开辟一条路径前进实际量子计算中,感测和通信的应用程序。济钢王/爱荷华州立大学的信用提供图片

文摘:
科学家们正在利用光波来加速超电流,并获得量子世界的独特vwin徳赢官网特性,包括被禁止的光发射,将来可能应用于高速、量子计算机、通信和其他技术。

科学家利用光来加速supercurrents,禁止接入光量子世界中

艾姆斯,IA |发表于2020年5月21日

科学家们已经看到了意想不到的事情在supercurrents - 电,通过材料移动无阻力,通常在超低温下 - 即破发的对称性,并且应该由物理学的传统法律禁止,济钢王,在物理学和天文学教授说:Iowa State University, a senior scientist at the U.S. Department of Energy's Ames Laboratory and the leader of the project.

王的实验室率先使用太赫兹频率的光脉冲——每秒数万亿脉冲——在超电流中加速电子对,即库珀对。在这种情况下,研究人员跟踪了加速电子对发出的光。他们发现了“二次谐波光发射”,即用于加速电子的入射光频率两倍的光。

王说,这类似于从红色光谱到深蓝色的颜色变化。

“在超导体中,这种二次太赫兹辐射应该是被禁止的,”他说。“这与传统智慧背道而驰。”

王和他的合作者 - 包括伊利亚斯Perakis,教授和物理的椅子在阿拉巴马大学伯明翰和大学昌范严,雷蒙R.霍尔顿主席工程和西奥多·H·格巴尔教授威斯康星 - 麦迪逊大学 - 报告他们在一份研究报告发现,是由科学杂志物理评论快报网上公布。(对于其他合着者名单见边栏)。

“功夫之光让我们访问的异国类的量子现象 - 这是在原子规模小的能量和粒子 - 所谓的禁安德森伪旋岁差,” Perakis说。

(该现象是1977年诺贝尔物理学奖谁无序材料,如玻璃,缺乏规则的结构内进行电子运动的理论研究的后期菲利普W·安德森,共同得主的名字命名。)

王最近的研究是通过一种叫做量子太赫兹光谱学的工具实现的,这种工具可以可视化和控制电子。它使用太赫兹激光作为控制旋钮来加速超电流,并获取新的、潜在有用的物质量子态。美国国家科学基金会支持了仪器的发展以及目前对禁光的研究。

科学家们说,上网本和其他量子现象可能有助于推动重大创新:

Perakis说:“就像今天的千兆赫晶体管和5G无线路由器取代了半个多世纪前的千兆赫真空管或热电子管,科学家正在寻求在设计原则和新设备上的飞跃,以实现量子计算和通信能力。”“找到控制、访问和操纵量子世界的特殊特性,并将其与现实世界的问题联系起来的方法,是当今科学界的一大推动。”美国国家科学基金会(National Science Foundation)已将量子研究列入其未来研究和发展的‘十大理念’中,这些理念对我们国家至关重要。”
王说,“决心和超导态对称性破缺的理解是两个基本的量子物质的发现和实用量子信息科学的新领域。二次谐波产生是一个基本对称的探头,这将是在未来的量子计算的发展提供有益的战略和电子产品与高速和低能源消耗“。
不过,在他们到达那里之前,研究人员还需要对量子世界进行更多的探索。而这种被禁止的超导体的二次谐波发射,王说,代表着“量子物质的一个基本发现”。


研究小组

除了Wang、Perakis和Eom,研究团队还包括爱荷华州的Chirag Vaswani, Dinusha Herath Mudiyanselage, Xu Yang, Di Cheng, Chuankun Huang, Richard H. Kim, Zhaoyu Liu和Liang Luo;阿拉巴马州伯明翰的马丁·穆茨;威斯康辛-麦迪逊的Christopher Sundahl和Jong-Hoon Kang。

在太赫兹光谱研究在爱荷华州进行。建模和分析,在阿拉巴马大学伯明翰大学进行。样品开发和结构/运输测量都在威斯康星大学麦迪逊分校进行。

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联系方式:
济钢王

515-294-5630

版权所有©爱荷华州立大学

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