Фізики вперше експериментально показали, що квантові флуктуації вакууму можна використати для посилення надпровідності матеріалу. У лабораторному експерименті критичну температуру надпровідника вдалося підвищити до 5,4% без прямого зовнішнього впливу на сам матеріал
Фото: chatgpt.com
Для експерименту вчені використали диселенід ніобію NbSe₂ — шаруватий матеріал із добре вивченими надпровідними властивостями.
Надпровідність виникає, коли матеріал за певної низької температури втрачає електричний опір. Одна з головних проблем полягає в тому, що більшість відомих надпровідників потребують сильного охолодження, тому фізики шукають способи змінювати та посилювати цей стан.
У новій роботі дослідники використали так звану «темну» терагерцову порожнину — спеціально сконструйований резонатор, у який помістили надпровідник. Він змінює електромагнітне середовище навколо матеріалу та посилює квантові флуктуації вакууму.
Квантовий вакуум при цьому не є буквально «порожнечею». Навіть у найнижчому енергетичному стані в електромагнітному полі відбуваються постійні квантові коливання. Зазвичай вони занадто слабкі, щоб помітно впливати на властивості великих матеріальних систем.
Також читайте: Чумацький Шлях поглинув велику галактику — учені
Експеримент показав, що всередині спеціальної порожнини ситуацію можна змінити. У шестишаровому зразку NbSe₂ критична температура надпровідності зросла до 5,4%. Біля температури переходу також збільшилися критичний струм і критичне магнітне поле матеріалу.
Команда провела низку контрольних експериментів, змінюючи геометрію та частоту резонатора й інші параметри. Це дозволило відкинути кілька простіших пояснень ефекту, зокрема механічну деформацію матеріалу, його неоднорідність та вплив металевого екранування.
Автори вважають результат доказом принципу: властивостями квантових матеріалів потенційно можна керувати не лише через нагрівання, електричні поля або освітлення, а й шляхом зміни самого електромагнітного середовища навколо них.
Водночас дослідження не означає появи надпровідника, який працює за кімнатної температури. Йдеться про лабораторний ефект у конкретному матеріалі за низьких температур. Однак сама можливість керувати надпровідністю через квантовий вакуум відкриває новий напрям для розробки квантових пристроїв і матеріалів.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
James Webb показав наслідки космічних катастроф, що руйнують цілі планети
Магнітні бурі можуть стягувати супутники з орбіти — вчені
Астрономи знайшли наймолодшу відому планету
Telegram 
Viber 
