A Chicagói Egyetem és a Shanxi Egyetem új tanulmánya felfedezte a szupravezetés lézerfény segítségével történő szimulálásának módját. Szupravezetés akkor következik be, amikor két grafénlap enyhén megcsavarodik, miközben egymáshoz rétegeződnek. Új technikájuk az anyagok viselkedésének jobb megértésére használható, és potenciálisan utat nyithat a jövő kvantumtechnológiáinak vagy elektronikájának. A vonatkozó kutatási eredményeket a közelmúltban publikálták a Nature folyóiratban.

Négy évvel ezelőtt az MIT kutatói megdöbbentő felfedezést tettek: ha a szénatomok szabályos lapjait egymásra helyezve megcsavarják, szupravezetőkké alakulhatnak át. A ritka anyagok, például a "szupravezetők" egyedülálló képességgel rendelkeznek az energia hibátlan továbbítására. A szupravezetők a jelenlegi mágneses rezonancia képalkotás alapját is képezik, így a tudósok és mérnökök számos felhasználási lehetőséget találhatnak. Azonban számos hátrányuk van, például az abszolút nulla alá hűtés szükséges a megfelelő működéshez. A kutatók úgy vélik, hogy ha teljesen megértik a fizikát és a hatásokat, akkor új szupravezetőket fejleszthetnek ki, és különféle technológiai lehetőségeket nyithatnak meg. Chin laboratóriuma és a Shanxi Egyetem kutatócsoportja korábban olyan módszereket talált ki, amelyek segítségével hűtött atomok és lézerek segítségével reprodukálhat összetett kvantumanyagokat, hogy megkönnyítse az elemzésüket. Addig is azt remélik, hogy egy csavart kétrétegű rendszerrel is megteszik ugyanezt. Tehát a Shanxi Egyetem kutatócsoportja és tudósai új módszert fejlesztettek ki a csavart rácsok "szimulálására". Az atomok lehűtése után lézerrel a rubídium atomokat két rácsba rendezték, egymásra rakva. A tudósok ezután mikrohullámokat használtak a két rács közötti kölcsönhatás megkönnyítésére. Kiderült, hogy a kettő jól működik együtt. A részecskék anélkül tudnak áthaladni az anyagon, hogy a súrlódás lelassítaná őket, köszönhetően a "superfluidity" néven ismert jelenségnek, amely hasonló a szupravezetéshez. A rendszer azon képessége, hogy megváltoztatja két rács csavarodási irányát, lehetővé tette a kutatóknak, hogy újfajta szuperfolyadékot észleljenek az atomokban. A kutatók azt találták, hogy a mikrohullámok intenzitásának változtatásával hangolhatják a két rács kölcsönhatásának erősségét, és lézerrel különösebb erőfeszítés nélkül elforgathatják a két rácsot – így ez egy rendkívül rugalmas rendszer. Például, ha egy kutató két-három vagy akár négy rétegen túl is szeretne feltárni, akkor a fent leírt beállítás megkönnyíti ezt. Valahányszor valaki felfedez egy új szupravezetőt, a fizika világa csodálattal néz fel. Ezúttal azonban az eredmény különösen izgalmas, mert egy olyan egyszerű és általános anyagon alapul, mint a grafén.