“高温”超导重大突破！全球首个二极管候选物面世 量子核算料获益

  财联社报导，超导体几十年来一向吸引着物理学家，它们答应完美的、无损的电子活动。可是这些资料，一般只在温度很低的情况下——比绝对零度（零下273.15摄氏度）高几度，才干表现出这种量子力学特性。这使得实践运用变得困难。

  近期，由哈佛大学物理学和运用物理学教授Philip Kim领导的一个研讨小组运用铜酸盐，在“高温”超导体方面又取得了重大突破。最新研讨成果已于近期宣布在了《科学》杂志上。

  经过运用一种共同的低温器材制作办法，该团队成功研发了国际上第一个“高温”超导二极管有期望的候选物。这一创造关于量子核算至关重要，代表着操作和了解奇特资料和量子态的重要一步。

  据介绍，它本质上是一种使电流向一个方向活动的开关——由薄铜晶体制成。理论上，这样的设备能为量子核算等新式职业供给动力，量子核算依赖于难以坚持的时间短机械现象。

  “事实证明，高温超导二极管是或许的，不需要磁场的运用，并打开了探究奇特资料研讨的新大门，”Kim说。

  铜酸盐是一种铜氧化物，几十年前，它推翻了物理国际，因为它显现出在比理论温度更高（-225华氏度）的条件下出现超导性质的才能。

  可是，因为这些资料杂乱的电子和结构特征，在不损坏其超导相的情况下处理它们是极端杂乱的。

  在最新研讨中，研讨人员运用了超纯氩气中的无空气低温晶体操作办法，在铜酸盐的两层极薄的铋锶钙铜氧化物（BSCCO）之间规划了一个洁净的界面。

  超导体常常要在零下400华氏（零下240摄氏度）情况下才具有超导特性，而BSCCO被认为是“高温”超导体，能够在零下288华氏（零下177.7摄氏度）完成超导。

  研讨人员首先将BSCCO分红两层，每一层的宽度都是人类头发丝宽度的千分之一。然后，在零下130华氏（零下90摄氏度）的温度下，研讨人员将两层以45度改变的方法堆叠在一起，这就坚持了软弱界面的超导性。

  他们发现，能够在没有阻力的情况下经过界面的最大超电流依据电流方向的不同而不同，该团队还展现了经过回转这种极性对界面量子态进行电子操控。

  这种操控有效地使他们能够制作出可切换的高温超导二极管——这是根底物理学的一个演示，有一天或许会被整合到一块核算技术中，比方量子比特。