En ny undersøgelse fra University of Chicago og Shanxi University har opdaget en måde at simulere superledelse ved hjælp af laserlys. Superledivitet opstår, når to ark grafen er lidt snoede, da de er lagdelt sammen. Deres nye teknik kunne bruges til bedre at forstå materialens opførsel 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 overraskende opdagelse: Hvis almindelige ark med carbonatomer er snoede, da de er stablet, kan de omdannes til superledere. Sjældne materialer som "superledere" har den unikke evne til at transmittere energi fejlfrit. Superledere er også grundlaget for den nuværende magnetiske resonansafbildning, så forskere og ingeniører kan finde mange anvendelser til dem. De har imidlertid flere ulemper, såsom at kræve afkøling under absolut nul for at fungere korrekt. Forskerne mener, at hvis de fuldt ud forstår fysik og virkninger, kan de udvikle nye superledere og åbne forskellige teknologiske muligheder. Chins laboratorium og Shanxi University Research Group har tidligere opfundet måder at replikere komplekse kvantematerialer ved hjælp af afkølede atomer og lasere for at gøre dem lettere at analysere. I mellemtiden håber de at gøre det samme med et snoet dobbeltlagssystem. Så forskerteamet og forskerne fra Shanxi University udviklede en ny metode til at "simulere" disse snoede gitter. Efter afkøling af atomerne brugte de en laser til at arrangere rubidiumatomerne i to gitter, stablet oven på hinanden. Forskerne brugte derefter mikrobølger for 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", hvilket ligner superledningsevnen. Systemets evne til at ændre twistorienteringen af ​​to gitter gjorde det muligt for forskerne at detektere en ny slags superfluid i atomer. Forskerne fandt, at de kunne indstille styrken af ​​de to gitter -interaktion ved at variere intensiteten af ​​mikrobølgerne, og de kunne rotere de to gitter med en laser uden stor indsats - hvilket gør det til et bemærkelsesværdigt fleksibelt system. For eksempel, hvis en forsker ønsker at udforske ud over to til tre eller endda fire lag, gør opsætningen beskrevet ovenfor det let at gøre det. Hver gang nogen opdager en ny superleder, ser fysikverdenen op med beundring. Men denne gang er resultatet især spændende, fordi det er baseret på et så enkelt og almindeligt materiale som grafen.