Otaq temperaturunda işləyən fotonik topoloji izolyator yaradıldı

 15:04 24.05.2024     584

ABŞ alimləri otaq temperaturunda oxşar ekzotik kvant xüsusiyyətlərini saxlayan fotonik topoloji izolyator - işığı yalnız səthə yaxın təbəqədə keçirən material yaradıblar.

Redaktor.az-ın məlumatına görə, Rensselaer Politexnik İnstitutunun (RPI) mətbuat xidməti xəbər verir ki, bu kəşf kvant kompüterlərinin və ultra güclü lazerlərin yaradılmasını sürətləndirəcək.

“Bizim fotonik topoloji izolyatorumuz unikaldır, çünki o, otaq temperaturunda işləyir, biz yalnız həcmli və bahalı soyutma sistemləri və vakuum kameralarından istifadə edərək belə strukturlardakı işıq hissəciklərinin davranışını öyrənə bilirdik. Bizim cihaz imkan verəcək ki, bu bahalı avadanlıqdan istifadə imkanı olmayan həmkarlar belə təcrübələr aparsınlar”, - mətbuat xidməti RPI-nin dosenti Bao Veydən sitat gətirib.

Tədqiqatçılar bildirib ki, topoloji izolyatorlar yalnız səthdə elektrik cərəyanı və ya elektromaqnit şüalanması keçirən, lakin içəridə dielektrik izolyator və ya yarımkeçirici olaraq qalan materialların yeni sinfidir. Onlar tədqiqatçıların diqqətini ona görə cəlb edirlər ki, bu səth təbəqəsindəki hissəciklər özlərini son dərəcə sabit aparır, bu da onlardan kvant kompüterlərində məlumatın ultra etibarlı “saxlanması” kimi istifadə etməyə imkan verir.

Topoloji izolyatorların daha aktiv istifadəsinə indi belə mane olur ki, əslində belə materiallar öz xarakterik ekzotik kvant xassələrini yalnız ultra aşağı temperaturlara qədər soyuduqda əldə edirlər. Amerikalı fiziklər müəyyən ediblər ki, təbii mineral perovskitin analoqları əsasında nanostrukturlu materialdan hazırlanmış fotonik topoloji izolyatorlar üçün belə məhdudiyyət xarakterik deyil.

Bao Vey və digər alimlər aşkar ediblər ki, nazik perovskit kristalını metal oksidlərdən və materialdan işığın mümkün istiqamətlərini müəyyən edən xüsusi naxışla örtülmüş polimer filmdən ibarət çoxqatlı strukturun içərisinə yerləşdirməklə fotonik topoloji izolyatora çevirmək olar. Bu, işığın hərəkətini idarə etməyə və kvant məlumatlarını belə materialın içərisində saxlamağa imkan verir.

Bundan əlavə, fiziklərin apardıqları təcrübələr göstərir ki, bu cür strukturların yüksək güclü lazerlərin işində istifadəsi bu radiasiya cihazları pompalanarkən onların istilik və enerji itkilərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaqdır. Alimlər ümid edirlər ki, hər ikisi onların inkişafının kvant hesablama sistemlərində və lazer emitentlərində həyata keçirilməsini sürətləndirəcək.

Qeyd edək ki, perovskitlər olduqca qeyri-adi xüsusiyyətlərə və quruluşa malik çevik və yüngül yarımkeçirici materiallardır. Onlar metal atomlarının "kublarının" və oksigen atomlarının oktaedrlərinin içərisində düzülmə üsuluna görə işığı yaxşı udmaqda və onu digər enerji formalarına çevirməkdə yaxşı olan təbii mineral perovskitə strukturca bənzəyir.

Turan İSMAYIL