En ny undersøgelse fra University of Chicago og Shanxi University har opdaget en måde at simulere superledning ved hjælp af laserlys. Superledning opstår, når to ark grafen er let snoet, når de er lagt sammen. Deres nye teknik kunne bruges til bedre at forstå materialers adfærd og kunne potentielt åbne vejen for fremtidige kvanteteknologier eller elektronik. Relevante forskningsresultater blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature.

For fire år siden gjorde forskere ved MIT en opsigtsvækkende opdagelse: Hvis almindelige plader af kulstofatomer snos, når de stables, kan de omdannes til superledere. Sjældne materialer som "superledere" har den unikke evne til at overføre energi fejlfrit. Superledere er også grundlaget for den nuværende magnetiske resonansbilleddannelse, så videnskabsmænd og ingeniører kan finde mange anvendelsesmuligheder for dem. De har dog flere ulemper, såsom at kræve køling under det absolutte nulpunkt for at fungere korrekt. Forskerne mener, at hvis de fuldt ud forstår fysikken og effekterne, kan de udvikle nye superledere og åbne op for forskellige teknologiske muligheder. Chins laboratorium og Shanxi University forskergruppe har tidligere opfundet måder at replikere komplekse kvantematerialer ved hjælp af afkølede atomer og lasere for at gøre dem nemmere at analysere. I mellemtiden håber de at gøre det samme med et snoet dobbeltlagssystem. Så forskerholdet og videnskabsmænd fra Shanxi University udviklede en ny metode til at "simulere" disse snoede gitter. Efter afkøling af atomerne brugte de en laser til at arrangere rubidium-atomerne i to gitter, stablet oven på hinanden. Forskerne brugte derefter mikrobølger til at lette samspillet mellem de to gitter. Det viser sig, at de to fungerer godt sammen. Partikler kan bevæge sig gennem materialet uden at blive bremset af friktion, takket være et fænomen kendt som "superfluiditet", som ligner superledning. Systemets evne til at ændre vridningsorienteringen af ​​to gitter gjorde det muligt for forskerne at opdage en ny slags superfluid i atomer. Forskerne fandt ud af, at de kunne justere styrken af ​​de to gitres interaktion ved at variere intensiteten af ​​mikrobølgerne, og de kunne rotere de to gitre med en laser uden stor indsats - hvilket gør det til et bemærkelsesværdigt fleksibelt system. For eksempel, hvis en forsker ønsker at udforske mere end to til tre eller endda fire lag, gør opsætningen beskrevet ovenfor det nemt at gøre det. Hver gang nogen opdager en ny superleder, ser fysikverdenen op med beundring. Men denne gang er resultatet særligt spændende, fordi det er baseret på et så simpelt og almindeligt materiale som grafen.