Uma equipe de pesquisa internacional fez uma descoberta fundamental em supercondutividade de alta temperatura ao quantificar o emparelhamento de pseudogap em átomos de lítio fermiônicos. Esta descoberta não só aprofunda a nossa compreensão da superfluidez quântica, mas também é uma promessa para melhorar a eficiência energética global através de avanços nas tecnologias de computação, armazenamento e sensores. Crédito: SciTechDaily.com
- Cientistas fizeram uma descoberta que pode ajudar a desvendar o mistério microscópico da supercondutividade em alta temperatura
- O artigo publicado em Natureza poderia ajudar a resolver os problemas energéticos do mundo
- A nova observação experimental quantifica o emparelhamento de pseudogap em uma nuvem fortemente atrativa de átomos de lítio fermiônicos
Avanço na supercondutividade de alta temperatura
Uma equipe internacional de cientistas fez uma nova descoberta que pode ajudar a desvendar o mistério microscópico da supercondutividade de alta temperatura e resolver os problemas energéticos do mundo.
Em artigo publicado na revista NaturezaO professor associado da Universidade de Tecnologia de Swinburne, Hui Hu, colaborou com pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) em uma nova observação experimental quantificando o emparelhamento de pseudogap em uma nuvem de interação fortemente atrativa de átomos de lítio fermiônicos.
Superfluidez Quântica e Eficiência Energética
Ele confirma o emparelhamento de muitas partículas dos férmions antes que eles atinjam uma temperatura crítica e exibam uma notável superfluidez quântica, em vez de apenas duas partículas
Os materiais supercondutores de alta temperatura têm a perspectiva de melhorar significativamente a eficiência energética, fornecendo computadores mais rápidos, permitindo novos dispositivos de armazenamento de memória e permitindo sensores ultrassensíveis.
“A superfluidez e a supercondutividade quânticas são os fenômenos mais intrigantes da física quântica”, diz o professor associado Hu, o único pesquisador australiano envolvido no estudo.
Desvendando o mistério do Pseudogap
“Apesar dos enormes esforços nas últimas quatro décadas, a origem da supercondutividade de alta temperatura, particularmente o aparecimento de uma lacuna de energia no estado normal antes da supercondução, permanece indefinida.”
“O objetivo central do nosso trabalho foi emular um modelo simples de livro didático para examinar uma das duas principais interpretações do pseudogap – o gap de energia sem supercondução – usando um sistema de átomos ultrafrios”, explica o professor associado Hu.
A investigação do emparelhamento pseudogap com átomos ultrafrios foi tentada em 2010, mas não teve sucesso. Esta nova experiência internacional utilizou métodos de última geração para preparar nuvens Fermi homogêneas e remover colisões interatômicas indesejadas, com controle de campo magnético ultraestável em níveis sem precedentes.
“Esses novos avanços técnicos levam à observação de um pseudogap. Sem a necessidade de invocar quaisquer teorias microscópicas específicas para ajustar os dados experimentais, encontramos a supressão do peso espectral perto da superfície de Fermi no estado normal.”
O Professor Associado Hu está entusiasmado com suas contribuições para este estudo marcante.
“Esta descoberta terá, sem dúvida, implicações de longo alcance para o estudo futuro de sistemas Fermi de forte interação e poderá levar a aplicações potenciais em futuras tecnologias quânticas.”
Para obter mais informações sobre este estudo, consulte Desvendando os mistérios da supercondutividade quântica com férmions ultrafrios.
Referência: “Observação e quantificação do pseudogap em gases Fermi unitários” por Xi Li, Shuai Wang, Xiang Luo, Yu-Yang Zhou, Ke Xie, Hong-Chi Shen, Yu-Zhao Nie, Qijin Chen, Hui Hu, Yu- Ao Chen, Xing-Can Yao e Jian-Wei Pan, 7 de fevereiro de 2024, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06964-y
