{"id":62255,"date":"2015-03-10T13:25:50","date_gmt":"2015-03-10T10:25:50","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/?p=62255"},"modified":"2015-03-14T13:28:33","modified_gmt":"2015-03-14T10:28:33","slug":"kuidas-jagada-cooperi-paare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=62255","title":{"rendered":"Kuidas jagada Cooper’i paare?"},"content":{"rendered":"

Antakse teada, et Soome ja Venemaa teadlastel on l\u00e4inud korda nn Cooper’i paare moodustavad elektronid ruumiliselt eraldada nii, et v\u00f5ivad tekkida omavahel\u00a0 kvantmehaaniliselt seotud elektronide paarid. Sellised, nn p\u00f5imolekus elektronid on vajalikud n\u00e4iteks kvantarvutite ehitamisel. Eksperimendis kasutati kahte grafeenist tehtud kvantt\u00e4ppi.<\/p>\n

\"PW-2015-03-10-Cartlidge-graphene\"<\/a>

Selline n\u00e4eb v\u00e4lja grafeen – vaid \u00fcks kiht s\u00fcsiniku aatomeid.<\/p><\/div>\n

On olemas mittejuhid, pooljuhid, juhid ja … \u00fclijuhid. \u00dclijuhtide elektritakistus on null v\u00f5i nullil\u00e4hedane. \u00dclijuhtide teooria r\u00e4\u00e4gib Cooper’i paaridest – kui juhtides on elektrivool elektronide suunatud liikumine, siis \u00fclijuhis liiguvad elektronid paarikaupa. Selliseid paare nimetatakse Cooper’i paarideks ja selle koosseisus olevate elektronide kohta \u00f6eldakse, et nad on p\u00f5imitud, ehk p\u00f5imolekus.<\/p>\n

Kui \u00fclijuhtides tekivad p\u00f5imolekus elektronid lihtsalt, siis teine kogukond teadlasi tegeleb aktiivselt v\u00f5imaluste otsimisega, kuidas p\u00f5imolekus kvants\u00fcsteeme tekitada. Ainuke Cooper’i paaride “viga”, mis takistab neid kasutamast n\u00e4iteks kvantarvutite protot\u00fc\u00fcpides, on asjaolu, et Cooper’i paaride elektrone ei \u00f5nnestu ruumiliselt eraldada, nad liiguvad koos, \u00fchte ja sedasama juhet m\u00f6\u00f6da. \u00d5igemini \u00f6eldes, nende eraldi liikumise t\u00f5en\u00e4osus on v\u00e4ga v\u00e4ike. Kuidas seda t\u00f5en\u00e4osust suurendada?<\/p>\n

\u00dcks v\u00f5imalus on asendada juhtmed nanoskoopiliste kvantt\u00e4ppidega – sellistes s\u00fcsteemides on v\u00f5imalik elektronide energiatasemed sedav\u00f5rd t\u00e4pselt paika s\u00e4ttida, et \u00fche Cooper’i paari elektronid satuvad erinevatele energiatasemetele ja neid saab siis eraldada.<\/p>\n

\"quantum-dots-micrograph\"<\/a>

Eksperimendis kasutatud grafeenilehe pilt elektronmikroskoobis. Heledam hal on r\u00e4nidioksid, tumedam grafeen. Grafeeni kvantt\u00e4pid on v\u00e4iksed tumedad ristk\u00fclikud grafeenist ribade otstes. Valge joone pikkus on 1 \u00b5m.<\/p><\/div>\n

V\u00e4rskelt avaldatud t\u00f6\u00f6s on Pertti Hakonen koos kolleegidega Aalto \u00dclikoolist ja\u00a0Gordey Lesovik\u00a0Landau Teoreetilise F\u00fc\u00fcsika Instituudist Venemaal kasutanud kvantt\u00e4ppide tegemiseks pooljuhtide asemel grafeeni. M\u00f5te selles, et kuna grafeen on \u00fcli\u00f5huke materjal, koosnedes vaid \u00fchest s\u00fcsiniku aatomite kihist, siis on elektronide liikumine seal palju sirgem ning j\u00e4relikult on ka v\u00e4iksem t\u00f5en\u00e4osus, et nad kiirgavad elektromagnetlaineid, mis v\u00f5iks nende spinnolekut muuta.<\/p>\n

Eksperimendis seati kvantt\u00e4ppide energiatasemed selliselt, et need klapiksid t\u00e4pselt \u00fclijuhis tekkivate Cooper’i paaride elektronide energiatega. P\u00e4rast seda muutsid nad pinget \u00fchel kvantt\u00e4pil ja m\u00f5\u00f5tsid teist kvantt\u00e4ppi l\u00e4bivat voolu. Nad avastasid, et enamikel pingetel ei olnud teises kvantt\u00e4pis \u00fcldse voolu, aga teatud pingel vool \u00fcht\u00e4kki tekkis. Voolu tekkimist seletasid uurijad Cooper’i paaride elektronide eraldumisega.<\/p>\n

Hakonen ja kolleegid hindavad, et selliselt suudetakse lahutada 10% Cooper’i paaridest, nii et edenemisruumi veel on. T\u00f5estamist vajab ka see, et niimoodi eraldatud Cooper’i paaride elektronide vahel s\u00e4ilub p\u00f5imolek, mis on krutsiaalne kvantrakendusteks.<\/p>\n

Allikas: physicsworld.com<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

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

Antakse teada, et Soome ja Venemaa teadlastel on l\u00e4inud korda nn Cooper’i paare moodustavad elektronid ruumiliselt eraldada nii, et v\u00f5ivad tekkida omavahel\u00a0 kvantmehaaniliselt seotud elektronide paarid. Sellised, nn p\u00f5imolekus elektronid on vajalikud n\u00e4iteks kvantarvutite ehitamisel. Eksperimendis kasutati kahte grafeenist tehtud kvantt\u00e4ppi. On olemas mittejuhid, pooljuhid, juhid ja … \u00fclijuhid. \u00dclijuhtide elektritakistus on null v\u00f5i nullil\u00e4hedane. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":62274,"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":[79],"class_list":{"0":"post-62255","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-kvantarvutid","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/62255","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\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=62255"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/62255\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/62274"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=62255"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=62255"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=62255"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}