{"id":26932,"date":"2012-04-24T22:05:31","date_gmt":"2012-04-24T19:05:31","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=26932"},"modified":"2012-04-24T22:05:31","modified_gmt":"2012-04-24T19:05:31","slug":"uut-tuupi-kvant-uhendus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=26932","title":{"rendered":"Uut t\u00fc\u00fcpi kvant-\u00fchendus"},"content":{"rendered":"

RIKENi Arenenud Teaduse instituudi uurijad kavandasid koos kolleegidega uut t\u00fc\u00fcpi kvantbiti, mida nimetatakse \u201efaasi-l\u00f5he kvantbitiks\u201c. See uudne kvantbitt v\u00f5imaldas l\u00e4bi viia maailma esimese \u201ekoherentse kvant-faasi l\u00f5he\u201c (coherent quantum phase slip<\/em> ) demonstratsiooni. Teedrajav tulemus valgustab tabamatut fenomeni, mille olemasolu \u2013 saja-aastase \u00fclijuhtivuse teooria loomulikku tulemust \u2013 on kaua spekuleeritud, kuid pole seni kunagi vaadeldud.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

\u00dclijuhtivale silmusele lisati \u00f5huke \u00fclijuhtiv juhe. Pilt: RIKEN<\/p><\/div>\n

\u00dclijuhtivus kirjeldab n\u00e4htust, mille korral elektronid l\u00e4bivad teatud t\u00fc\u00fcpi aineid ilma takistuseta juhul, kui neid on jahutatud alla teatud temperatuuri. \u00dclijuhtivuse t\u00e4htsaimate rakenduste seas on tunnelkontakt ehk Josephsoni \u00fchendus, mis on nime saanud f\u00fc\u00fcsiku Brian Josephsoni<\/strong> j\u00e4rgi. Ta ennustas 1962. aastal, et \u00fclijuhtivus v\u00f5ib tekitada kanali \u00f5hukese isoleeriva kihiga eraldatud \u00fclijuhtide vahele. Tunnelkontaktiks ehk tunnelsiirdeks nimetatud fenomeni on rakendatud mitmesugustes kasutusalades, sealhulgas magnetomeetrite kavandamisel, pinge normeerimisel ja kvant-arvutustehnikas, kirjutab Phys.org<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Sellel joonisel on kujutatud Josephsoni tunnel (vasakul) ja koherentne kvant-faasi l\u00f5he (paremal). Vasakul on kaks \u00fclijuhti eraldatud \u00f5hukese isolaatoriga (k\u00e4esoleval juhul ruumiga). \u00dclijuhtiv elektronpaar tekitab \u00fcle isolaatori tunnelleerides elektrivoolu. Paremal eraldab kaht isolaatorit \u00fclijuht. Elektrivoolu tekitab \u00fcle \u00fclijuhi tunnelleeriv magnetvoog. Pilt: RIKEN<\/p><\/div>\n

Teadlased on kaua olnud teadlikud intrigeerivast teoreetilisest paralleelist tunnelsiirdele, milles isolaator ja \u00fclijuht vahetavad kohad: selle asemel, et elektrilaengud h\u00fcppaksid \u00fchest \u00fclijuhtivast kihist teise \u00fcle isolaatorist kihi, h\u00fcppavad magnetvoo kvandid \u00fchest isolaatorist teise \u00fcle \u00fclijuhtiva kihi. Selle paralleeli puhul asendatakse tunnelsiirdes elektronide kvant-tunnelleerimine koherentse faasi \u201el\u00f5hega\u201c. See on kvantmuutuja, millel on \u00fclijuhtivates vooluringides kaksikroll elektrilaengu suhtes.<\/p>\n

Koherentse kvant-faasi l\u00f5hena (ingl.k. coherent quantum phase slip<\/em> \u2013 CQPS) tuntud fenomen on kaua olnud vaid teooria \u2013 kuid mitte enam. Teadusajakirjas Nature<\/em> kirjeldavad Oleg Astafiev ja kolleegid RIKENi Arenenud Teaduse instituudist ja NECi Targa Energia uurimust\u00f6\u00f6 laboratooriumidest esimest otsest CQPS vaatlust kitsas \u00fclijuhtivas indiumoksiidist juhtmes. See juhe lisati suuremale \u00fclijuhtivale skeemile, moodustamaks uue seadme, mida nimetatakse faasi-l\u00f5he kvantbitiks. Selles seadmes \u00fcmbritsevad \u00fclijuhtivat kihti kahelt poolt isolaatorkihid, milleks on t\u00fchi ruum.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Energia spektroskoopiat kasutades tekitati energial\u00f5he. Selle olemasolu tuvastab koherentse tunnelleerimise esinemise. Pilt: RIKEN.<\/p><\/div>\n

Kui teadlased h\u00e4\u00e4lestasid seda skeemi l\u00e4bivat magnetvoogu ja skaneerisid samal ajal mikrolainesagedusi, avastasid nad s\u00fcsteemi kahe magnetvoo seisundi energiak\u00f5verates energial\u00f5he, nagu ennustas teooria. See l\u00f5he on kvantmehaanika tulemus, mis hoiab \u00e4ra selle, et kaks seisundit v\u00f5taksid sama energiataseme. Selle v\u00e4ltimiseks on osakesed sunnitud tunnelleerima \u00fcle \u00fclijuhtiva kihi \u2013 ja l\u00e4bi kvant-faasi-l\u00f5he kitsas juhtmes. N\u00e4idates l\u00f5plikult CQPS-i esinemist, juhatab see edukas eksperiment sisse ka uudse seadmete klassi, mis kasutavad \u00e4ra kvant-faasi-l\u00f5he ainulaadset funktsionaalsust selleks, et rajada uut teed \u00fclijuhtivas elektroonikas.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

RIKENi Arenenud Teaduse instituudi uurijad kavandasid koos kolleegidega uut t\u00fc\u00fcpi kvantbiti, mida nimetatakse \u201efaasi-l\u00f5he kvantbitiks\u201c. See uudne kvantbitt v\u00f5imaldas l\u00e4bi viia maailma esimese \u201ekoherentse kvant-faasi l\u00f5he\u201c (coherent quantum phase slip ) demonstratsiooni. Teedrajav tulemus valgustab tabamatut fenomeni, mille olemasolu \u2013 saja-aastase \u00fclijuhtivuse teooria loomulikku tulemust \u2013 on kaua spekuleeritud, kuid pole seni kunagi vaadeldud. \u00dclijuhtivus […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":26933,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[137],"class_list":{"0":"post-26932","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-kvantnahtused","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26932","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26932"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26932\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/26933"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26932"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26932"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26932"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}