Harava News -sivuston sisältö on tekoälyn tuottamaa ja voi sisältää virheitä. Tarkista tärkeät tiedot aina luotettavista lähteistä.

Fyysikot vahvistivat suprajohtavuutta muokattujen kvanttityhjiön fluktuaatioiden avulla

Tiede

Kansainvälinen fyysikkoryhmä on osoittanut, että muokatut kvanttityhjiön fluktuaatiot voivat vahvistaa suprajohtavuutta ja nostaa erittäin ohuen niobiumdiselenidilaitteen kriittistä lämpötilaa jopa 5,4 prosenttia.

Nature-lehdessä 19. elokuuta 2026 julkaistu tutkimus tarjoaa ensimmäisen kokeellisen todisteen siitä, että tyhjiöfluktuaatiot voivat vahvistaa suprajohtavaa tilaa. Tutkijat asettivat kuusikerroksisen NbSe₂-näytteen halkaistulla rengasresonaattorilla (split-ring resonator) toteutettuun terahertsialueen ”pimeään kaviteettiin”, joka muotoilee ympäröivää sähkömagneettista kenttää uudelleen ja voimistaa tavallisesti heikkoja tyhjiöfluktuaatioita. Kvanttifysiikassa näennäisesti tyhjäkin tila sisältää jatkuvia fluktuaatioita, jotka liittyvät sähkömagneettisten kenttien matalimpaan energiatilaan.

Tutkijaryhmä vertasi kaviteetin sisällä ja sen ulkopuolella olleita laitteita ja havaitsi, että materiaalin kriittinen lämpötila, kriittinen virta ja kriittinen magneettikenttä paranivat kaikki suprajohtavan siirtymän lähellä. Kontrollikokeiden kerrotaan sulkeneen pois tavanomaiset selitysmallit, kuten mekaanisen jännityksen, materiaalin heikkenemisen sekä epätasaisuuden, samalla kun resonanssikuvio yhdisti vahvistumisen kaviteetin ja suprajohteen väliseen kytkentään. Tutkijoiden teoreettinen malli esittää, että suprajohtava tila vaihtaa virtuaalisia fotoneja kaviteetin kanssa, mikä laskee sen energiaa ja tekee suprajohtavuudesta vakaampaa.

Vaikka parannus on maltillinen ja koe tehtiin edelleen hyvin matalassa lämpötilassa toimivalla materiaalilla, tulos viittaa siihen, että muokatuista tyhjiöympäristöistä voi tulla kosketukseton menetelmä kvanttimateriaalien ja tulevaisuuden suprajohtavien laitteiden virittämiseen.