محققان تداخل سنج کوانتومی ابررسانا جدیدی به نام Zomit کشف کرده اند

گفته می شود که تیمی از گروه فیزیک دانشگاه بث با بررسی محل اتصال دو لایه ابررسانا ساخته شده از نیوبیم دیزلید (NbSe2) و جداسازی این لایه ها و تابش آنها در فاصله حدود 30 دستگاه ابررسانا ابررسانا (Sb) را کشف کردند. درجات و اتصال مجدد آنها چیزی که می تواند ما را به آینده محاسبات و محاسبات کوانتومی امیدوار کند. به عبارت ساده، تداخل سنج یک حسگر بسیار حساس است که برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی بسیار کوچک استفاده می شود.

SQUID ها در زمینه هایی مانند مراقبت های بهداشتی و اکتشاف مواد معدنی کاربردهای مهمی دارند. با این حال، جالب است که SQUIDS نیز بلوک های سازنده کامپیوترهای کوانتومی تجاری امروزی هستند. همان ماشین های غول پیکر گران قیمت و پیچیده که نوید انقلاب پردازش بعدی را می دهند. البته محاسبات کوانتومی هنوز در مراحل اولیه است. اما اعتقاد بر این است که در دهه های آینده با نزدیک شدن روند پیشرفت به اشباع، نجات بسیاری از صنایع خواهد بود.

به طور کلی، چندین سال طول می کشد تا کامپیوترهای کوانتومی به پتانسیل کامل خود دست یابند. در حال حاضر دانشگاه ها و مشاغل آنها با کمبود محققین واجد شرایط در این زمینه و کمبود تامین کنندگان برخی از اجزای کلیدی مواجه هستند. با این حال، اگر این ماشین‌های رایانه‌ای عجیب و غریب آنچه را که وعده داده‌اند را انجام دهند، می‌توانند کل صنعت را متحول کنند و نوآوری‌های جهانی را ایجاد کنند. به همین دلیل، بسیاری از دولت ها و شرکت های فناوری برای برتری کوانتومی تلاش می کنند.

اکتشافات جدید اکنون می تواند نقطه عطفی در توسعه کامپیوترهای کوانتومی کاربردی باشد. استاد سایمون باندینگیکی از محققان می گوید: دانه های کریستال به دلیل داشتن سطوح اتمی کامل و تقریباً بدون نقص، نقش مهمی در ساخت رایانه های کوانتومی آینده دارند. علاوه بر این، SQUID ها برای مطالعات بیولوژیکی ایده آل هستند. امروزه از آنها برای ردیابی مسیر داروهای مغناطیسی از طریق روده استفاده می شود.

با این حال، کار روی SQUID ها، که با تکه های NbSe2 (اکسید دیزل نیوبیم) ساخته شده بودند، هنوز در مراحل اولیه است. پروفسور Bending می گوید: “این یک رویکرد کاملاً جدید و ناشناخته برای ساخت SQUID ها است و تحقیقات، آزمون و خطاهای زیادی باید انجام شود تا این عناصر مهم به عملی نزدیک تر شوند.” اجزایی که ابررساناهای دانشگاه بث را تشکیل می دهند تک بلورهای بسیار نازکی هستند (گاهی تا 10000 برابر نازکتر از موی انسان) که به راحتی خم می شوند. این ویژگی آنها را برای یکپارچه سازی در محصولاتی مانند صفحه کلید کامپیوتر، نمایشگرهای نوری، سلول های خورشیدی و قطعات مختلف خودرو مناسب می کند.

از آنجایی که پیوندهای بین لایه های NbSe2 بسیار ضعیف است، قطعات برش خورده با سطوح کاملاً صاف و بی عیب، هنگامی که دوباره فشار داده می شوند، روابط اتمی دقیقی را تشکیل می دهند که آنها را به گزینه های عالی برای اجزای محاسبات کوانتومی تبدیل می کند.

البته لازم به ذکر است که این اولین بار نیست که لایه‌های NbSe2 به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک پیوند ابررسانا ضعیف را تشکیل دهند. با این حال، در واقع، این اولین مدرک از چنین تداخل کوانتومی بین دو چنین ترکیبی است که در یک جفت قسمت پیچ خورده الگو قرار گرفته اند. این تداخل کوانتومی به محققان این امکان را می‌دهد تا با اعمال یک میدان مغناطیسی کوچک، یک حسگر میدان بسیار حساس را سفارشی کنند، حداکثر ابر جریانی که می‌تواند در SQUID‌های آنها جریان یابد. آنها همچنین توانستند نشان دهند که ویژگی‌های دستگاه‌هایشان را می‌توان به طور سیستماتیک با تغییر زاویه چرخش بین دو قسمت تطبیق داد.