В Китае вакуумные флуктуации повысили критическую температуру NbSe2 на 5,4% — ScienceDaily
В Китае исследователи под руководством специалистов Университета науки и технологий Китая продемонстрировали, что квантовые флуктуации вакуума могут усиливать сверхпроводимость. Критическая температура шестислойного устройства из диселенида ниобия (NbSe2) выросла на величину до 5,4%, сообщает ScienceDaily.
Сверхпроводник в терагерцовой полости
Команда поместила NbSe2 в терагерцовую «темную» полость с расщепленным кольцевым резонатором. Такая система изменяет электромагнитное окружение материала и, как поясняют авторы, может существенно усиливать вакуумные флуктуации, которые в свободном пространстве обычно слишком слабы для заметного воздействия на макроскопические системы конденсированного вещества.
Ученые сравнили сверхпроводящие свойства NbSe2 внутри полости и вне ее. Они зафиксировали повышение критической температуры — температуры, ниже которой материал переходит в сверхпроводящее состояние. Вблизи этого перехода также существенно выросли критический ток и критическое магнитное поле.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Контрольные эксперименты и модель
Авторы изменяли геометрию и характерную частоту полости, толщину материалов, диэлектрические компоненты и металлические полоски. Согласно их выводам, эффект не объясняется деформацией материала, его деградацией, неоднородностью или металлическим экранированием.
Усиление сверхпроводимости носило резонансный характер и достигало пика при определенной частоте полости. Теоретическая модель, разработанная группой Циндуна Цзяна при участии Фрэнка Вильчека, предполагает, что сверхпроводящее состояние взаимодействует с виртуальными фотонами полости. Согласно этой интерпретации, такое взаимодействие снижает энергию сверхпроводящего состояния и делает его более стабильным.
Бесконтактное воздействие на квантовые состояния
Исследователи называют этот подход бесконтактным способом управлять квантовыми состояниями материи: материал не нужно напрямую возбуждать внешним источником энергии, вместо этого изменяется его вакуумное электромагнитное окружение. Дальнейшая оптимизация резонаторов и материалов может усилить и расширить применение метода для других квантовых систем.
