Kvantový zázrak v kryštáli: Vedci objavili nový materiál, ktorý naštartuje novú éru elektroniky
Energetická náročnosť moderných technológií patrí medzi najväčšie výzvy súčasnosti. Či už ide o smartfóny, dátové centrá, elektromobily alebo vývoj kvantových počítačov, všetky tieto zariadenia potrebujú čoraz viac energie. Odpoveď na tento problém hľadá množstvo výskumníkov a jedným z najnovších a najzaujímavejších riešení je objav nového kvantového materiálu z dielne fyzikov na Rice University.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneIch tím vedený fyzičkou Ming Yi a inžinierkou Emiliou Morosan vytvoril látku s unikátnymi vlastnosťami, ktorá by mohla slúžiť ako základ budúcich energeticky efektívnych technológií
Materiál označovaný ako Kramersov nodálny kov vznikol jemným zásahom do jeho atómovej štruktúry. Hoci úprava bola chemicky nenápadná, jej dôsledky sú prekvapivo významné. Vedci veria, že tento objav môže otvoriť cestu k novému typu elektroniky, ktorá bude nielen výkonná, ale aj extrémne úsporná. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.
Nový druh vodivosti vďaka zmene symetrie
Celý trik spočíva v úprave vrstvenej zlúčeniny nazývanej disulfid tantalu (TaS₂). Hoci vedci do nej pridali len malé množstvo india, táto zdanlivo drobná zmena spustila zásadný posun v symetrii kryštálu. Výsledkom je špeciálny jav nazývaný Kramersov nodálny rad.

Elektróny v tomto materiáli sa pohybujú v oddelených prúdoch podľa svojho spinu podobne ako autá jazdiace v opačných smeroch po dvojprúdovej diaľnici. Ich dráhy zostávajú oddelené až do miesta, kde sa stretávajú v tzv. nodálnom bode. Práve tam vzniká stabilný stav, ktorý zaručuje špecifické vodivé vlastnosti. Morosan označila návrh takéhoto materiálu za náročnú výzvu, no zároveň zdôraznila, že výsledky jednoznačne potvrdili správnosť zvoleného prístupu.
Spojenie supervodivosti a topológie sľubuje revolúciu
Ešte zaujímavejšie je, že okrem svojich topologických vlastností tento materiál vykazuje aj supervodivosť. Znamená to, že dokáže viesť elektrický prúd takmer úplne bez odporu. Kombinácia supervodivosti s topológiou je mimoriadne vzácna a robí z tohto objavu výnimočného kandidáta na vývoj stabilných kvantových výpočtových platforiem a vysoko efektívnych energetických systémov.
Výskumníci testovali rôzne zloženia materiálu, aby vyladili jeho štruktúrne aj kvantové vlastnosti. Všetky výsledky si overili výpočtami z prvých princípov, ktoré potvrdili správnosť ich experimentov. Podľa riaditeľa výskumného inštitútu Smalley-Curl, profesora Junichira Kona, ide o príklad prelomového výskumu, ktorý spája fyziku, chémiu a inžinierstvo v spoločnom cieli posunúť hranice poznania.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Kvantové počítače zlomili kľúčový rekord. Nové spojenie zvládne vyše 1 000 previazaní za sekundu

Vedci našli pod vodou záhadné mesto, ktoré môže mať až 40 000 rokov. Prepíše dejiny ľudstva

Zo Slovenska rastie globálny biotech hráč. Jeho technológia môže zmeniť liečbu rakoviny

Už čoskoro vyvrcholí jeden z najnevyspytateľnejších meteorických rojov. Uvidíš ho aj zo Slovenska

Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Miliardár z Bratislavy proti kandidátovi na starostu Devína. Všetko spustil jediný slogan
PREMIUM„Fico je príliš skúsený mocenský politik, aby moc dobrovoľne odovzdal,“ tvrdí Hlina (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Značka kávy, ktorú denne pijú Slováci stratila 29 miliárd eur. Zachrániť ju má známy milionár

MIMORIADNE: Požiar kamióna v Bratislave spôsobil dopravný kolaps, diaľnica je uzavretá. Polícia odkláňa autá

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Energetický prevrat v Európe. Blízko Slovenska leží obrovské ložisko s 43 miliónmi ton vzácnej suroviny
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Rekordných 1,2 milióna výmen batérií za týždeň. Čínska automobilka posiela nabíjačky do zabudnutia
- Európania opäť kupujú tepelné čerpadlá. Krajiny našli jednoduchý trik, Slováci však majú smolu
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Program na večer je jasný. Netflix práve pridal najväčší film októbra, prvé recenzie sú poriadne kruté
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Nemci posunuli tepelné čerpadlá na novú úroveň. Pri 160 °C môžu nahradiť fosílne palivá
- Energetický prevrat v Európe. Blízko Slovenska leží obrovské ložisko s 43 miliónmi ton vzácnej suroviny
-
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Útočné drony sa už neskryjú. Nová zbraň s 4D radarom ich sleduje na vyše 800 metrov aj v pohybe
- Ukrajina si pripisuje vojenský úspech. Ich robotická veža zostrelila jeden z najrýchlejších ruských dronov
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Miliardár z Bratislavy proti kandidátovi na starostu Devína. Všetko spustil jediný slogan
PREMIUM„Fico je príliš skúsený mocenský politik, aby moc dobrovoľne odovzdal,“ tvrdí Hlina (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Značka kávy, ktorú denne pijú Slováci stratila 29 miliárd eur. Zachrániť ju má známy milionár

MIMORIADNE: Požiar kamióna v Bratislave spôsobil dopravný kolaps, diaľnica je uzavretá. Polícia odkláňa autá

