Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Eksklusive halvkvantumvorte i en superfluid

Anonim

Forskere i Aalto Universitet, Finland og PL Kapitza Institutt i Moskva har oppdaget halvkvantum vorter i overflødig helium. Denne virvel er en topologisk defekt, som vises i superfluider og superledere, som bærer en fast mengde sirkulasjonsstrøm.

annonse


'Denne oppdagelsen av halvkvantumvortuser kulminerer i et langt søk på disse gjenstandene som opprinnelig ble antatt å eksistere i superfluid helium i 1976, sier Samuli Autti, doktorgradskandidat ved Aalto-universitetet i Finland.

'I fremtiden vil vår oppdagelse gi tilgang til kjernene av halvkvantumvorter, som er vert for isolerte Majorana-moduser, eksotiske ensomme partikler. Å forstå disse modi er avgjørende for fremdriften av kvantinformasjonsbehandling, og bygger en kvantecomputer, fortsetter Autti.

Makroskopisk kohærens i kvantesystemer som superfluider og superledere gir mange muligheter, og noen sentrale begrensninger. For eksempel er styrken av sirkulerende strømmer i disse systemene begrenset til bestemte diskrete verdier etter kvantemekanikkloven. En halvkvantum vortex overvinter denne begrensningen ved å bruke den underliggende materialets ikke-trivielle topologi, et emne som er direkte relatert til Nobelprisen i 2016 i fysikk.

Blant de fremvoksende egenskapene er en analog med den såkalte Alice-strengen i højenergifysikk, hvor en partikkel på en rute rundt strengen flipper skiltet for sin ladning. Generelt er kvantekarakteren til disse systemene allerede brukt i ultrafølsomme SQUID-forsterkere og andre viktige kvanteinnretninger.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Aalto University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. S. Autti, VV Dmitriev, JT Mäkinen, AA Soldatov, GE Volovik, AN Yudin, VV Zavjalov, VB Eltsov. Observasjon av halvkvantum vortices i topologisk superfluid 3He . Fysiske gjennomgangsbrev, 2016 DOI: 10.1103 / PhysRevLett.117.255301