การวัดค่าสหสัมพันธ์การหมุนของตัวนำยิ่งยวดถูกอ้างสิทธิ์เป็นครั้งแรก

การวัดค่าสหสัมพันธ์การหมุนของตัวนำยิ่งยวดถูกอ้างสิทธิ์เป็นครั้งแรก

การทดลองแสดงให้เห็นว่าสปินของอิเล็กตรอนสองตัวในคู่คูเปอร์มีความสัมพันธ์เชิงลบ ซึ่งพวกมันมักจะชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามตามที่ทำนายโดยทฤษฎีควอนตัมของความเป็นตัวนำยิ่งยวด ข้อสังเกตนี้จัดทำโดยนักฟิสิกส์ในสวิตเซอร์แลนด์และอิตาลี และอ้างว่าเป็นการยืนยันการทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับผลกระทบนี้ ทีมวัดความสัมพันธ์ของสปินโดยใช้การตั้งค่าตัวกรองสปินใหม่ ซึ่งใช้จุดควอนตัมสองจุด

เพื่อแยกคู่

คูเปอร์ออกจากตัวนำยิ่งยวดชิ้นเล็กๆในคำอธิบายทั่วไปของตัวนำยิ่งยวด อิเล็กตรอนสร้างคู่คูเปอร์ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต ซึ่งแตกต่างจากอิเล็กตรอนแต่ละตัว ทั้งคู่เป็นไปตามสถิติของโบส-ไอน์สไตน์ ดังนั้นจึงสามารถควบแน่นเพื่อสร้างสถานะตัวนำยิ่งยวดแบบรวม ซึ่งอิเล็กตรอนที่มีประจุสามารถไหล

ได้โดยไม่มีแรงต้านทาน ความสัมพันธ์เชิงลบในตัวนำยิ่งยวดทั่วไป คู่คูเปอร์มีสปินเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนที่เป็นส่วนประกอบทั้งสองมีสปินที่ชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างสปินเป็นตัวอย่างของการพัวพันทางควอนตัม โดยที่ความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนั้น

แข็งแกร่งกว่าที่อนุญาตในฟิสิกส์คลาสสิก อนุภาคที่พันกันมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีควอนตัม เช่น การคำนวณและการตรวจจับ และความสามารถในการแยกคู่อิเล็กตรอนที่พันกันซึ่งสัมพันธ์กันในเชิงลบออกจากตัวนำยิ่งยวดอาจนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมใหม่ๆ

เป็นเวลาหลายปีแล้ว และเพื่อนร่วมงานสามารถแยกคู่จากตัวนำยิ่งยวดและแยกออกจากกัน อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ พวกเขายังไม่สามารถแสดงให้เห็นว่าสปินของอิเล็กตรอนมีความสัมพันธ์เชิงลบ

ทีม สังเกตความสัมพันธ์เชิงลบนี้ด้วยการสร้างการทดลองใหม่ที่สามารถกรองอิเล็กตรอน

แต่ละตัวตามการหมุนของพวกมัน เช่นเดียวกับการทดลองก่อนหน้านี้ การตั้งค่าประกอบด้วยตัวนำยิ่งยวดชิ้นเล็กๆ ที่ประกบระหว่างจุดควอนตัมสองจุดตัวกรองสปินการปรับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ใช้กับระบบ ทำให้สามารถแยกคูเปอร์คู่ในตัวนำยิ่งยวดได้ จากนั้นอิเล็กตรอนที่เป็นส่วนประกอบจะแยกทางกัน

เข้าไปในจุด

ควอนตัมสองจุดที่ต่างกัน แล้วเข้าไปในตัวนำปกติสองตัว การใช้แม่เหล็กขนาดเล็กทำให้จุดควอนตัมแต่ละจุดสามารถทำงานเป็นตัวกรองสปินที่ยอมให้อิเล็กตรอนที่มีทิศทางการหมุนเฉพาะผ่านไปได้ ด้วยการตั้งค่าตัวกรองในทิศทางตรงกันข้าม การตั้งค่าควรจะสามารถแยกคู่คูเปอร์ที่มีสปินของอิเล็กตรอน

ตามที่ทำนายไว้ตามทฤษฎี กระแสของคูเปอร์คูเปอร์ที่ดึงออกมาจากตัวนำยิ่งยวดจะยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อตัวกรองสปินถูกตั้งค่าในทิศทางตรงกันข้าม และกระแสต่ำสุดจะถูกสังเกตเมื่อตัวกรองสปินถูกตั้งค่าในทิศทางเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ทีมงานไม่เห็นความสัมพันธ์เชิงลบที่สมบูรณ์แบบ 

เนื่องจากผลกระทบของอุโมงค์ควอนตัมทำให้ความสามารถของควอนตัมดอทในการทำงานเป็นตัวกรองสปินลดลง นอกจากนี้ การทดสอบยังไม่ใช่การสังเกตความสัมพันธ์เชิงลบอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากตัวกรองทำงานในทิศทางเดียวเท่านั้นและเพื่อนร่วมงานมีความหวังว่าเทคนิคใหม่ของพวกเขาจะถูกใช้

เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ของสปินที่หลากหลายในของแข็ง เช่นเดียวกับการเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ตัวนำยิ่งยวดและอำนาจแม่เหล็ก วิธีนี้สามารถใช้เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมแบบสปินใหม่ เช่น เซ็นเซอร์แม่เหล็กที่สัมพันธ์กันในเชิงลบเท่านั้น ในทำนองเดียวกัน 

มาจากกระทรวงกลาโหม และมีบทบาทในฟิสิกส์หลายด้าน รวมถึงเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุ และทัศนศาสตร์หน่วยงานจะสนับสนุนการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการป้องกันตามอุตสาหกรรม และการถ่ายโอนเทคโนโลยีพลเรือนเข้าสู่โครงการทางทหาร ตัวอย่างเช่น ในปี 1960 นักวิจัย

ของ DERA ได้พัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานพลเรือน และบริษัทที่ไม่เกี่ยวกับการป้องกันก็มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านไอที ด้วยการจัดตั้งหน่วยงานใหม่ รัฐบาลหวังที่จะถ่ายทอดเทคโนโลยีระหว่างภาคส่วนเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ตามเอกสาร

สีเขียว งานของหน่วยงานการกระจายการป้องกันจะรวมเข้ากับแผนกและหน่วยงานรัฐบาลอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ไม่มีรายละเอียดว่าเอเจนซี่จะเข้าร่วม DERA ได้อย่างไร และจะมีเงินเท่าไร ขณะนี้ DERA กำลังได้รับการตรวจสอบโดยเป็นส่วนหนึ่งของการทบทวนการป้องกันเชิงกลยุทธ์ซึ่งมีกำหนด

จะรายงานในช่วงฤดูร้อน ทางเลือกสำหรับอนาคตของ DERA ได้แก่ ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับภาคเอกชน หรือแม้กระทั่งการแปรรูป IPMS ซึ่งเป็นสหภาพแรงงานที่เป็นตัวแทนของนักวิทยาศาสตร์ที่ DERA ยินดีกับข้อเสนอในการจัดตั้งหน่วยงานกระจายความเสี่ยงด้านการป้องกัน

เพื่อเสริมความแข็งแกร่งกรณี DERA ที่เหลืออยู่ในภาครัฐ “เป็นไปไม่ได้เลยที่รัฐบาลจะสามารถสร้างหน่วยงานที่กระจายความหลากหลายภายในกระทรวงกลาโหมแล้วแปรรูปเป็นรัฐวิสาหกิจได้” พอล นูน จาก IPMS กล่าวหากตัวกรองถูกตั้งค่าในทิศทางเดียวกัน ระบบจะแยกเฉพาะคูเปอร์คู่ที่มีสปินสัมพันธ์กัน

เมื่อกลุ่มต่างๆ สังเกต ซึ่งเป็นดาวอายุน้อย พวกเขาพบว่าการปล่อยฝุ่นที่สว่างที่สุดอยู่ห่างจากดาวฤกษ์ระยะหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีช่องกลางที่ปราศจากฝุ่น ซึ่งมีขนาดประมาณวงโคจรของดาวเนปจูน ระหว่างดาวฤกษ์และแถบการแผ่รังสีหลัก ปริมาณฝุ่นที่เครื่องตรวจจับมองเห็นมีมวลเพียงไม่กี่เท่าของดวงจันทร์ 

ทำให้นักวิจัยเชื่อว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์ได้กวาดมวลสารออกไป แม้ว่าทั้งจะมีการปล่อยฝุ่นที่สว่างที่สุดห่างจากดาวฤกษ์หลักอยู่บ้าง แต่นักดาราศาสตร์พบว่าดาวฤกษ์ทั้งสองมีการปล่อยฝุ่นที่เข้มข้นสูงสุดซึ่งปรากฏเป็น ‘หยดสว่าง’ ในเครื่องตรวจจับ คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือ ‘blobs’ คือดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสที่ปกคลุมไปด้วยฝุ่นซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์ในระยะทางที่ไกลมาก 

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน