在绝缘体和超导体之间无缝转变，紫铜可作量子设备理想开关

发布时间：2023-11-22 10:46:11 所属栏目：外闻来源：

导读：量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯托尔大学领导并发表在新一期《科学》杂志上的研究发现，紫铜中存在

量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯托尔大学领导并发表在新一期《科学》杂志上的研究发现，紫铜中存在这两种相反的电子态。

在没有磁场的情况下，紫铜的电阻高度依赖于电流的引入方向。其温度依赖性也相当复杂。在室温上下，电阻是金属性的，但随着温度降低，情况发生了逆转，材料似乎变成了绝缘体。然后，在最低温度下，当它转变为超导体时，电阻再次直线下降。

研究人员表示，尽管有这种复杂性，但磁阻却极其简单。无论电流或磁场的排列方向如何，它基本上是相同的，并且从室温到超导转变温度一直遵循完美的线性温度依赖关系。

对称性破缺现象一般指冷却时电子系统对称性的降低。冰晶中水分子的复杂排列就是这种对称性破缺的一个例子。但相反的情况是罕见的。也就是说，在实验中证明这种发现对称性非常具有挑战性。这就好比当冰进一步冷却时，冰晶的复杂性再次“融化”成像水滴一样对称和光滑的东西。

为了进一步测试该理论是否成立，研究人员研究了100个单独的晶体，其中一些是绝缘的，另一些是超导的。不同晶体表现出不同形态，研究发现了一条可在紫铜中识别涌现对称性的路径。

展望未来，科学家可能会利用这种性质在量子电路中创造“开关”，通过如上所述微小的化合物刺激可能会导致这些开关之间的电阻百分比发生深刻的、数量级的变化。

（编辑：汽车网）

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