ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಮಯದ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ‘ಮುರಿಯುವ’ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ – ಈ ರೀತಿಯ ಮೊದಲನೆಯದು

ಮೂಳೆ ಮಜ್ಜೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಆಳವಾದ ಜಾಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುವಂತಹ ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿರೋಧ ಅಥವಾ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು.

ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ ಶ್ರೇಣಿ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ಬರುತ್ತವೆ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮತ್ತು ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಕೂಪರ್ ಜೋಡಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುವ ಟಂಡೆಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಹಂಚಿಕೆಯ ಗುರುತಿನ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದ ಹರಿವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ತಮ್ಮ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಮಾಣು ಮಿಶ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಟೈಪ್ I ಮತ್ತು ಟೈಪ್ II ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಮಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಅವು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಾಹಕಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.

ಸ್ಥಳೀಯವಲ್ಲದ ಮತ್ತು ಟೈಪ್ II ಜಾತಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿಲಕ್ಷಣವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಲಂಬೋರ್ಘಿನಿಗಳು ತಮ್ಮ ಡೊಮೇನ್‌ನ ಭೌತಿಕ ಗಡಿಗಳನ್ನು ತಳ್ಳುತ್ತಾರೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವರಿಗೆ ಕಸ್ಟಮ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಟ್ರಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಲಂಬೋರ್ಘಿನಿಗಳು ಇದ್ದಂತೆ, MRI ಯಂತಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವರ್ಕ್‌ಹಾರ್ಸ್‌ಗಳಂತೆ ಅವು ಸಹ ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಬಹುದು.

ಆದರೆ ಬಹುಶಃ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಟೈಪ್ I ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ಸಮಯದ ಗಣಿತದ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ-ಅಸಂಗತ ಟೈಪ್ II ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ.

ಇದು ಸಮಯ-ಹಿಂತಿರುಗುವ ಸಮ್ಮಿತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಯಮಗಳು ಸಮಯವು ಗಣಿತದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರಲಿ ಸಮಾನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವೀಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಭೌತಿಕ ವಿಮರ್ಶೆ ಪತ್ರಗಳುಇಂಡಿಯನ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಎಜುಕೇಶನ್ ಅಂಡ್ ರಿಸರ್ಚ್ (IISER) ಭೋಪಾಲ್ ನೇತೃತ್ವದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ತಂಡವು ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಅನನ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಿದೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ytterbium ಡೈಯಾಂಟಿಮೊನೈಡ್ (YbSb2) ಎಂಬ ವಸ್ತುವಿನ ಏಕ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಅದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶುದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು X- ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು — ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮತ್ತು ಅಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ರಚನೆಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ಅದು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಸುಮಾರು -272 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ (-457.6 ಡಿಗ್ರಿ ಫ್ಯಾರನ್‌ಹೀಟ್) ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ (-273.15 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್).

ಅದರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಶಾಖಕ್ಕೆ ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉಷ್ಣ ಮಾಪನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ವಸ್ತುವು ಟೈಪ್ I ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿದರು.

ಈ ಅಳತೆಯು ಅದರ “ಸಂಪೂರ್ಣ ಖಾಲಿ” ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅದು ಅದರ ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಅದನ್ನು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ಎರಡು ರೀತಿಯ ಮ್ಯೂಯಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರೋಬಿಂಗ್ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ವಸ್ತುವಿನೊಳಗಿನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಮ್ಯೂಯಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಜ್ಯಾಪ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ಬಾರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ಗಳಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೂಲಭೂತ ಸಬ್‌ಟಾಮಿಕ್ ಕಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸದೆ ಅವರು ಇದನ್ನು ಮಾಡಿದಾಗ, ವಸ್ತುವು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ, ಅದು ತನ್ನದೇ ಆದ ಸಣ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.

ಇದು YbSb2 ಸಮಯ-ಹಿಮ್ಮುಖ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸಮಯ ಬದಲಾದಂತೆ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ – ಅವರು ಮಾಡದಿದ್ದರೆ, ಅವರು ಸಮಯದ ಈ ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯುವ ಬದಲು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

ಈ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನದ ಮತ್ತೊಂದು ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಮ್ಯೂಯಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಿಸಲು ಬಳಸಿದರು.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, YbSb2 ನಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಜೋಡಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಬದಲಿಗೆ, ಅವರು ಅಸಾಮಾನ್ಯ “ಸ್ಪಿನ್ ಟ್ರಿಪಲ್” ನಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಕೂಪರ್ ಜೋಡಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್‌ಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದಾಗಿ ಇದನ್ನು ಟ್ರಿಪಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಾಲಿಗೆ-ಕೆನ್ನೆಯ “ಆಂಟಿಸಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಆಂತರಿಕ ಏಕೀಕೃತ ಟ್ರಿಪಲ್ (INT) ಸ್ಥಿತಿ” ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ನಿವ್ವಳ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ – ಅದರ ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ರದ್ದುಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.

ಈ ಜೋಡಣೆಯು YbSb2 ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಸಮಯ-ಹಿಂತಿರುಗುವ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ತ್ರಿವಳಿಗಳು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಕಕ್ಷೆಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು YbSb2 ಅನ್ನು “ಮಜೋರಾನಾ-ಮಟ್ಟದ ನಿರಂತರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು” ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿಲ್ಲ. ಜೆಲ್ಡಾ ಆಟ

ಇದರರ್ಥ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ, ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕಣಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. (ಬಹುಶಃ ರುಚಿಕರವಾದ ಕೆಂಪು ಬಳ್ಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು, ಇದು ಗಾಳಿಯನ್ನು ಅದರ ಬೃಹತ್ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ಅದರ ಅಂಚುಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ)

ಇದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬಹುದು.

ಅಂತಹ “ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್” ಶಾಖ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಬ್ದದಂತಹ ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ – ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡಿರುವ (ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಉಪಯುಕ್ತ) ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಗೆ ಬಿಡುವ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಮೂಲಗಳು.

ನಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ಭೌತಿಕ ವಿಮರ್ಶೆ ಪತ್ರಗಳು.