イタリアのIstituto Nanoscienze（CNR）とScuola Normale Superioreの研究者は最近、この特定の品質の超伝導体の利点を使用するトランジスタを開発しました。
私たちの作業は、位相共同カロリーストニクスの枠組みの範囲内にあり、その目的は、ナノサイズの量子技術のさまざまな建築家のエネルギーの送信を管理できるデバイスを表現および実装することです」研究。
Jazozottoと彼の同僚によって開発されたトランジスタであるT quiptの主なアイデアは、親密さのいわゆる超伝導効果を通じてそのスペクトル特性を制御することにより、金属または超伝導体の熱特性をセットアップすることです。
実際、トランジスタは巨視的な超伝導量子相を使用して、超伝導体近くの金属の状態の密度を制御し、それによりその熱伝導特性を調節します。
T-quiptは、数年前に私たちの最近の記事の一部の著者によって最初に理論的に提案されましたが、これまでのところ特定の実装はありませんでした」とJazotto氏は述べています。私たちの実装T quiptは、長い超伝導ナノ能力を近接要素として使用します。これにより、超伝導体の熱伝達の特性を位相調整する可能性を実証することができます。
通常の金属は、結晶に含まれる電子が熱と電荷を伝達できるようにすることができるため、電気と熱の両方の良好な導体であることが知られています。
それどころか、超伝導体は優れた電気導体（つまり、抵抗がゼロを示す）ですが、結晶の主要な自由キャリアは商人であるため、熱導体が不十分です。 Cuporカップルは、本質的には散逸していないため、熱を伝達できない電子のペアが帯電しています。
主なT染めの概念は、ナノスコピック島のアルミニウム（AL）です。これは、リングを形成し、島との良好な金属接触に配置される2つの超伝導結論によって誘導される量子干渉を備えた通常の金属と同様にすることができます。 。
超伝導ループに浸透するストリームの量子の積分値により、超伝導性が強化され、島は優れた熱絶縁体として動作します。流量量子の半集約的な値では、超伝導が完全に抑制され、島は優れた熱導体として動作します。
2014年に公開された記事で研究者によって最初に発表されたこのユニークなデザインにより、必要に応じて、外部磁場を使用して、トランジスタの超伝導を抑制または強化することができます。その結果、トランジスタ内のアルミニウム島の熱伝導率は、それをSOコールされた熱クラスに変えることで完全に制御できます。
彼らの最近の研究の一環として、科学者は、トンネルの接触を介してアルミニウム島にも接続されていた金属電極からの熱に誘導することにより、トランジスタのこの能力を実証しました。一般に、彼らの結果は、量子デバイスのエネルギー伝達の特性の位相共同管理の可能性を示しています。
T-quiptは、熱伝達制御により、熱トランジスタ、メモリ、論理元素、熱電エンジンなどの電子デバイスの熱アナログを表現および実装できる構造の実装への道を開きます」とJazozotto氏は述べています。基本的な観点から見ると、私たちの方法は、荷電の転送の通常の方法を使用して見つからないマジョルラン系関連状態やパラファミオンなどの固体システムの恥知らずな量子モードを研究する可能性も示しています。
将来的には、トランジスタTクイップは、多くの新しいデバイスの実装への道を開くことができます。最近の記事では、命名におけるエネルギー伝達に関する現在の理解も拡大しているため、その管理が改善される可能性があります。
将来、ジャゾゾットと彼の同僚の最近の研究は、超伝導凝縮における量子熱力学的特性の新しい研究を刺激することができます。以下の研究では、イスティトゥートナノサイエンゼ（CNR）とスカウラノーマルスーパーオールグループは、T液体特性を改善し、熱バルブの設計を改善し、セルビンの数度で使用できる超伝導材料を使用します。
また、メモリセルの反応をしばらく研究して、記録/消去の時間と、数日間エンコードされたデータを維持する能力を調査する予定です」とフランチェスコジャゾットは付け加えました。これは、熱計算と記憶ロジックのアーキテクチャの実際の実装のための次の重要なステップになります。
この研究は、Nature Physics誌に掲載されました。
2022-05-07 08:53:40
著者: Vitalii Babkin