Prelomový objav by mohol byť kľúčom k vybudovaniu „superrýchlych levitujúcich“ vlakov

Vysokorýchlostné levitujúce vlaky možno dostanú modernizáciu vďaka kvantovým fyzikom, ktorí rozlúštili kód bizarného javu známeho ako pseudomedzera. Stav pseudomedzery sa týka toho, ako sa určité materiály správajú pri extrémnych teplotách. Napríklad kupráty (oxidy medi) pôsobia ako supravodiče pri teplotách pod mínus 140 stupňov Celzia, ale pri vyšších teplotách sa správajú ako normálne kovy alebo polovodiče.

Pri vyšších teplotách vedci pozorovali, že takéto materiály prechádzajú do stavu kvantovej pseudomedzery. V podstate to znamená, že existuje mierna medzera v energetických hladinách elektrónov, ktorá vzniká, keď materiály nedosiahnu dostatočne nízku teplotu na to, aby sa stali supravodičom. Teraz, keď vedci lepšie pochopili, ako sa pseudomedzera vyskytuje a ako sa materiály správajú v tomto stave, môžu posunúť výskum o krok ďalej, čo by mohlo viesť k novým vzrušujúcim technológiám.

„Tento objav ... pomôže vedcom v ich snahe dosiahnuť supravodivosť pri izbovej teplote, svätý grál fyziky kondenzovanej hmoty, ktorý by umožnil bezstratový prenos energie, rýchlejšie prístroje na magnetickú rezonanciu a superrýchle levitujúce vlaky,“ uvádza sa v tlačovej správe o štúdii, ktorá bola uverejnená v časopise Science.

Aj keď sa ultrarýchlych levitujúcich vlakov v dohľadnom čase pravdepodobne nedočkáme, pochopenie fyziky, ktorá by stála za ich fungovaním, je rozhodujúci krok. Vedci však uviedli, že sa to ukázalo ako mimoriadne náročné, a to aj s využitím kvantových počítačov. No pomocou špeciálnych algoritmov a Hubbardovho modelu (zjednodušeného modelu, ktorý sa používa na vysvetlenie správania sa elektrónov v materiáli) sa im túto záhadu podarilo vyriešiť.

Použitím diagramového algoritmu Monte Carlo tím zistil, že keď sa materiál v pseudomedzere ochladí na teplotu absolútnej nuly, môže prejsť do supravodivého stavu. Okrem toho zistili, že stav pseudomedzery nastal, keď boli elektróny usporiadané do určitého vzoru.

Zdroj: thecooldown.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com}