Японські вчені створили наддовговічний надпровідний резонатор світового класу
Інформаційно-комунікаційний дослідницький інститут (NICT) Японії 13 червня 2025 року оголосив про розробку надпровідного резонатора з найдовшим у світі терміном служби. Це відкриття значно просуває вперед дослідження та розробки в таких перспективних галузях, як квантові обчислення та надчутливі сенсори.
Що таке надпровідний резонатор?
Надпровідний резонатор – це пристрій, який використовує явище надпровідності для зберігання та маніпулювання електромагнітними хвилями. Він складається з матеріалу, який при охолодженні до наднизьких температур (близько нуля градусів Кельвіна) втрачає електричний опір, дозволяючи електронам рухатися без втрат енергії. Це робить резонатор надзвичайно чутливим до змін навколишнього середовища.
Унікальність розробки NICT
Ключовою особливістю нового резонатора є його виняткова довговічність, що вимірюється параметром “Q-фактор”. Чим вище Q-фактор, тим довше енергія може зберігатися в резонаторі, а отже, тим точніші та чутливіші вимірювання можна проводити. Розроблений NICT резонатор досяг найвищого у світі Q-фактору, що означає значно більший термін служби у порівнянні з попередніми зразками.
Технологічні досягнення
Досягнення вчені пояснюють кількома ключовими факторами:
- Використання високоякісного надпровідного матеріалу: Було застосовано передові технології для створення кристалічної структури матеріалу з мінімальною кількістю дефектів, що суттєво зменшує втрати енергії.
- Оптимізована конструкція резонатора: Форма та геометрія резонатора були ретельно розроблені для мінімізації впливу навколишнього середовища та внутрішніх джерел втрат.
- Ретельний контроль виробничого процесу: Усі етапи виробництва резонатора, від очищення матеріалів до нанесення тонких плівок, контролювалися з надзвичайною точністю.
Перспективи та застосування
Розробка наддовговічного надпровідного резонатора відкриває широкі можливості для розвитку:
- Квантові обчислення: Надпровідні резонатори є ключовими компонентами для створення кубітів – будівельних блоків квантових комп’ютерів. Підвищена довговічність дозволить будувати більш стабільні та потужні квантові процесори.
- Надчутливі сенсори: Резонатори можуть бути використані для вимірювання надзвичайно малих змін у навколишньому середовищі, таких як зміни температури, тиску, електромагнітного поля. Це корисно в різних областях, від наукових досліджень до моніторингу довкілля.
- Астрофізичні дослідження: Високочутливі резонатори можуть бути використані для виявлення слабких електромагнітних сигналів з далекого космосу, що дозволить розширити наші знання про Всесвіт.
Висновки
Розробка NICT надпровідного резонатора з найдовшим у світі терміном служби є значним проривом у галузі надпровідних технологій. Це досягнення має великий потенціал для розвитку квантових обчислень, створення надчутливих сенсорів та проведення фундаментальних наукових досліджень. Очікується, що в майбутньому ця технологія зіграє важливу роль у вирішенні глобальних викликів та покращенні життя людей.
ШІ надав новини.
Наступне питання використовувалося для отримання відповіді від Google Gemini:
О 2025-06-13 00:00 ‘世界最高水準の長寿命超伝導共振器を開発’ було опубліковано відповідно до 情報通信研究機構. Будь ласка, напишіть детальну статтю з відповідною інформацією у зрозумілій формі. Будь ласка, дайте відповідь українською мовою.
64