Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit nachgewiesen
Forscher in der Schweiz haben erstmals Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit beobachtet und eröffnen damit Möglichkeiten in der Quantencomputertechnologie.
Die Entdeckung der Raumtemperatur-Supraleitung
Forscher in der Schweiz haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, indem sie erstmals Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit beobachtet haben. Diese Entdeckung, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Advanced Quantum Technologies, markiert die erste jemals gemachte Beobachtung von Supraleitung bei Raumtemperatur (300K) und normalem Druck mit Hilfe von pyrolytischem Graphit. Das Forschungsteam wurde von Prof. Valerii Vinokur, Chief Technology Officer bei Terra Quantum, geleitet und umfasste Beiträge von Professor Yakov Kopelevich und Forschern anderer Institutionen.
Laut Prof. Vinokur wurde diese experimentelle Entdeckung seit der ersten Beobachtung von Supraleitung in Quecksilber vor hundert Jahren sehnlichst erwartet. Das Forschungsteam verwendete Tesafilm, um den Graphit in dünne Schichten zu teilen, die anschließend mit dichten Reihen von Falten bedeckt wurden. Die Geometrie dieser Falten führt zur Bildung von Strukturen, die supraleitende Ströme entlang ihrer Oberfläche ermöglichen.
Auswirkungen auf die Quantencomputertechnologie und andere Branchen
Die Entdeckung der Raumtemperatur-Supraleitung in Graphit eröffnet neue Möglichkeiten in verschiedenen Branchen. Markus Pflitsch, Gründer und CEO von Terra Quantum, glaubt, dass dieser Durchbruch zu bahnbrechenden Fortschritten in der Supraleitungstechnologie führen wird. Er stellt sich vor, dass damit Stromnetze mit minimalem Energieverlust, verbesserte MRT-Technologien für die Gesundheitsversorgung, energieeffiziente Hochgeschwindigkeitszüge und eine neue Ära der miniaturisierten und energieeffizienten Elektronik möglich werden.
Darüber hinaus betont Prof. Vinokur die erhebliche Auswirkung, die diese Entdeckung auf die Quantencomputertechnologie haben könnte. Derzeit arbeiten die Qubits in Quantencomputern bei extrem niedrigen Temperaturen, aber die Raumtemperatur-Supraleitung könnte es ermöglichen, Qubits zu verwenden, die ohne die Notwendigkeit einer extremen Kühlung funktionieren. Dadurch könnten Fortschritte in der Quantencomputertechnologie erheblich beschleunigt werden.
Der Mechanismus hinter der Raumtemperatur-Supraleitung
Die Forscher erläutern, dass die eindimensionalen Defekte in Graphit eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung der Raumtemperatur-Supraleitung spielen. Diese Defekte erzeugen sogenannte Quantenphasengleiten, die normalerweise zu Dissipation führen, aber ihre Wechselwirkung mit der Oberfläche und dem Volumen von Graphit unterdrückt ihre Bewegung. Dadurch werden diese Defekte supraleitend.
Die Forschung wurde von Terra Quantum unterstützt, einem Schweizer Start-up, das unter anderem Quantum as a Service (QaaS) in den Bereichen Algorithmen, Quantencomputertechnologie und Quantensicherheit anbietet. Mit ihrem patentierten Ansatz zur Raumtemperatur-Supraleitung strebt Terra Quantum an, verschiedene Branchen zu revolutionieren und das Feld der Quantencomputertechnologie voranzubringen.
