Terra Quantum社が、量子技術のリーディングカンパニーとして、Advanced Quantum Technologies誌に掲載された記事により、初めての常温超伝導の観測結果が発表されました。この発見により、超伝導に依存するさまざまな分野に革命がもたらされる可能性があります。
1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスは、液体ヘリウム中の銅線の抵抗が消失することを観測し、これが超伝導の最初の発見となりました。この業績により、彼は1913年にノーベル物理学賞を受賞しました。カメルリング・オンネスの発見は、人類の歴史に新たな時代をもたらしました。
およそ30年間、科学者たちは超伝導がマイクロスコピックな量子状態である「メイスナー効果」に特徴付けられることを理解していました。この発見は量子力学の発展を刺激し、現代の科学や自然の知識の基礎を形成しました。しかし、超伝導のモデルは、約20Kの温度以上での超伝導は困難であると予想していました。
そして、1986年にジョルジュ・ベドノルツとアレクス・ミュラーによって「高温超伝導」が発見されました（1987年のノーベル賞受賞）。これは、77K以上の温度での超伝導を指します。最近のValeriia Vinokura教授率いるTerra Quantumの研究チームによる研究により、未解決のパズルに直面していた高温超伝導が解明されました。この研究チームには、Cristina Diamantini（Perugia大学）とCarlo Trugenberger（SwissScientific Technologies）が協力しました。
Valeriia Vinokura教授とYakov Kopelevich教授を中心とした科学者たちは、Universidade Estadual de Campinas、Perugia大学、SwissScientific Technologiesの研究者との共同研究により、常温超伝導の発見を行いました。かつて幻想的な物語だったものが現実のものとなりました。
「私たちの研究は、およそ100年前に水銀での超伝導の最初の観測以来、人類が待ち望んでいた実験的な発見です」とValerii Vinokur教授は述べています。
Terra Quantumの創設者兼CEOであるMarkus Pflitschは、「私たちの科学チームが科学界や産業界のパートナーと共に行ったこの発見は、超伝導技術の驚異的な進歩の道を開くものです。常温超伝導は、さまざまな分野で革新的な変化をもたらすでしょう。エネルギーグリッドのエネルギー損失ほぼゼロ、これにより電気伝送のアプローチが変わります。医療技術では、新しいMRI技術による診断の精度が向上します。高性能でエネルギー効率の良い磁気浮上運転する電車は交通に好影響をもたらします。エレクトロニクスは、新たなミニチュア化とエネルギー効率の時代に突入するでしょう」と語っています。
「現在、10-20 mKでしか作動しないキュービットも常温で機能するようになり、量子コンピューティングの台頭する分野も大きな恩恵を受けるでしょう。これまで未来の夢とされてきたことが現実となりました」とVinokur教授は付け加えました。
ピロリティックグラファイトは特殊なグラファイトの一種です。Kopelevich教授率いるUniversidade Estadual de Campinasの研究チームは、このグラファイトを薄いシート状に分離するために接着テープを使用しました。これらのシートには密集した平行なシワがあります。これらのシワの形状により、電子がシワに沿って超伝導電流を流すことが可能な構造を形成します。
1次元の欠陥における超伝導への至るメカニズムは、C. A. Trugenberger、M. C. Diamantini、V. M. Vinokuraによって説明されています。これらの欠陥のゆらぎは、電子間の引力的なポテンシャル相互作用を容易にする効果的なトポロジカルフィールドを用いて記述することができます。これにより、欠陥が超伝導のための非常に安定した基底状態を形成します。これらの凝縮滴はグラファイト表面上の効果的なヨセフソンジャンクションアレイを形成し、トポロジカルボーズ金属の状態に凍結し、同時に欠陥によって作られたエッジ上の導電性を維持します。これらの欠陥は通常、量子位相ジャンプを経験しますが、グラファイトの表面と体積との多次元的な関連性により、位相ジャンプは表面を流れる渦の先端のみとなります。これらの渦の運動は極低い体積抵抗により抑制され、位相ジャンプによる消散が消えます。このようにして、これらの欠陥は超伝導状態になります。
FAQセクション：
1. 超伝導とは何ですか？
超伝導とは、物質を通じて電流を抵抗や電力損失なく伝える能力のことです。
2. 超伝導の発見者は誰ですか？
超伝導は、1911年にオランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスによって発見されました。
3. 超伝導の応用分野は何ですか？
超伝導にはエネルギー、医療、交通、エレクトロニクスなど、さまざまな分野での応用があります。
4. メイスナー効果とは何ですか？
メイスナー効果とは、超伝導体の内部からの磁場の完全な排除のことです。
5. 高温超伝導とは何ですか？
高温超伝導とは、77K以上の温度で発生する超伝導のことを指します。
6. 常温超伝導の発見による潜在的な利点は何ですか？
常温超伝導の発見により、エネルギー、医療、交通、エレクトロニクス技術で革命的な変化がもたらされる可能性があります。
定義：
超伝導 – 抵抗や電力損失なく電流を伝える能力。
メイスナー効果 – 超伝導体の内部からの磁場の完全な排除。
高温超伝導 – 77K以上の温度で発生する超伝導。
提案されたリンク：
Terra Quantum – Terra Quantumの公式ウェブサイト。
Advanced Quantum Technologies – 記事が発表された学術誌。
Nobel Prize in Physics in 1913 – ヘイケ・カメルリング・オンネスに授与されたノーベル物理学賞に関する情報。
University of Perugia – Perugia大学のウェブサイト。
Universidade Estadual de Campinas – Universidade Estadual de Campinasのウェブサイト。
SwissScientific Technologies – SwissScientific Technologiesのウェブサイト。
The source of the article is from the blog portaldoriograndense.com