MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
Bild genererad av AI

MIT bygger terahertz-mikroskop för att observera kvantrörelser i supraledare

Bild genererad av AI

Fysiker vid MIT har utvecklat ett nytt mikroskop som använder terahertzljus för att för första gången direkt observera dolda kvantvibrationer i ett supraledande material. Enheten komprimerar terahertzljuset för att övervinna dess våglängdsbegränsningar och avslöjar friktionsfria elektronflöden i BSCCO. Detta genombrott kan öka förståelsen för supraledning och terahertzbaserad kommunikation.

Forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) har skapat ett terahertzmikroskop som kringgår diffraktionsgränsen, vilket gör det möjligt för dem att avbilda kvantskaliga egenskaper i supraledare. Studien publicerades i Nature 2026 och beskriver hur teamet använde spinntroniska emittrar för att generera korta terahertzpulser och en Bragg-spegel för att fokusera ljuset på små prover som är mindre än ljusets våglängd, som sträcker sig över hundratals mikrometer. Detta möjliggjorde observation av kollektiva elektronoscillationer i BSCCO (bismuth strontium calcium copper oxide), en högtemperatursupraledare som kyls nära den absoluta nollpunkten. Elektronerna rörde sig som en suprafluid och skakade med terahertzfrekvenser i ett friktionsfritt tillstånd. > Med det nya mikroskopet kan vi nu se ett nytt läge för supraledande elektroner som ingen någonsin har sett förut, säger Nuh Gedik, Donner Professor of Physics vid MIT. Huvudförfattaren Alexander von Hoegen, som är postdoktor vid MIT:s materialforskningslaboratorium, påpekar utmaningen: > Du kanske har ett prov på 10 mikrometer, men ditt terahertzljus har en våglängd på 100 mikrometer, så det du mäter är mestadels luft. Teamet, som består av Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee och Geoffrey Beach, samarbetade med forskare från Harvard University, Max Planck Institutes och Brookhaven National Laboratory. Terahertzljus, som ligger mellan mikrovågor och infrarött, matchar atomvibrationer och är icke-joniserande, med potential inom säkerhet, medicinsk bildbehandling och trådlös höghastighetskommunikation. Von Hoegen lyfter fram olika tillämpningar: > Det finns ett stort intresse för att ta Wi-Fi eller telekommunikation till nästa nivå, till terahertzfrekvenser. Mikroskopet har upptäckt distorsioner i terahertzfält från supraledande elektronresponser, vilket öppnar vägar för att studera andra tvådimensionella materials excitationer.

Vad folk säger

Reaktionerna på X på MIT:s terahertzmikroskop för att observera kvantrörelser i supraledare är mestadels neutrala med några positiva kommentarer från forskare och teknikentusiaster. Begränsad diskussion belyser potentiella framsteg i förståelsen av supraledning, och en användare använder det som ett motexempel på klagomål om forskningsfinansiering.

Relaterade artiklar

Researchers at the University of Tokyo with their Great Unified Microscope, displaying label-free cell images in a lab setting.
Bild genererad av AI

Tokyo universitets team lanserar ‘Great Unified Microscope’ för etikettfri mikro-till-nano cellbildning

Rapporterad av AI Bild genererad av AI Faktagranskad

Forskare vid University of Tokyo har byggt ett tvåvägs, etikettfritt mikroskop som fångar mikro- och nanoskala-aktivitet i levande celler utan färger. Smeknamnet ”Great Unified Microscope” kombinerar framåt- och bakåtströdd ljusteknik för att bredda vad forskare kan se inuti celler, inklusive förändringar under celldöd och uppskattningar av partikelstorlek och brytningsindex.

Forskare vid RPTU University of Kaiserslautern-Landau har simulerat en Josephson-förbindning med ultrakalla atomer och avslöjat viktiga kvanteffekter som tidigare varit dolda i supraledare. Genom att separera Bose-Einstein-kondensat med en rörlig laserrädd, observerade de Shapiro-trappor och bekräftade fenomenets universalitet. Resultaten, publicerade i Science, bygger broar mellan atomära och elektroniska kvantsystem.

Rapporterad av AI

Forskare har experimentellt observerat en dold kvantgeometri i material som styr elektroner på liknande sätt som gravitationen böjer ljus. Upptäckten, gjord vid gränsytan mellan två oxidsmaterial, kan främja kvantelektronik och supraledning. Publicerad i Science, framhäver resultaten en länge teoretiserad effekt som nu bekräftats i verkligheten.

Forskare vid TU Wien har utvecklat ett kvantsystem med ultrakalla rubidiumatomer som låter energi och massa flöda med perfekt effektivitet och trotsar vanlig resistans. Instängda på en enda linje kolliderar atomerna oändligt utan att sakta ner, och efterliknar ett Newtons vagel. Upptäckten, publicerad i Science, belyser en ny form av transport i kvantgaser.

Rapporterad av AI

Forskare vid ETH Zurich har utvecklat en handflatsstor supraledande magnet som producerar magnetfält upp till 42 tesla, vilket matchar kraften hos massiva laboratoriejättar. Detta genombrott använder kommersiellt tillgängliga material och kräver minimal effekt, vilket potentiellt gör avancerade magnetteknologier mer tillgängliga. Innovationen syftar till att förbättra kärnmagnetresonans-tekniker för molekylär analys.

Forskare vid Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet tror sig ha upptäckt tecken på en trippelsupralektare i niob-renium-legeringen NbRe. Detta material kan överföra både elektricitet och elektronspin utan motstånd, vilket potentiellt kan främja kvantdatorer. Upptäckten, om bekräftad, kan stabilisera kvantapparater och minska deras energiförbrukning.

Rapporterad av AI

Forskare vid EPFL har utvecklat en metod för att mäta durationen av ultrasnabb kvantprocesser utan extern klocka. Genom att analysera förändringar i elektronspin vid fotoemission fann de att övergångstider varierar kraftigt beroende på materialets atomstruktur. Enklare strukturer ger längre förseningar, från 26 till över 200 attosekunder.

 

 

 

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj