Вимірена рекордно низька електронна температура

Вченим вдалося зареєструвати рекордно низьку електронну температуру, яка склала всього 3,7 мілікельвіна. Стаття вчених, які брали участь у спільному проекті дослідницького центру VTT у Фінляднії, Ланкастерського університету і Aivon, була опублікована в журналі.


Електронна температура - це статистична характеристика середньої кінетичної енергії електронів. Вона пов'язана з «класичною» температурою коливання атомів, але при цьому може бути істотно вище останньої через більшу рухливість електронів (що особливо помітно, наприклад, у плазмі). Вимірювання низьких електронних температур стало можливим завдяки одноелектронному термометру, робота якого заснована на ефекті Кулонівської блокади.


Термометр складається з металевих острівців, з'єднаних один з одним у масив. Острівці виконують роль затвора, при цьому самі вони електрично ізольовані і струм тече через них за допомогою тунелювання. Виміряти електронну температуру за допомогою такого масиву можна завдяки тому, що тунелювання відбувається тільки при певній енергії електрону, а вона, в свою чергу, залежить від електронної температури.

Попередній рекорд вимірювання електронної температури раніше становив 7,5 мілікельвіна (мК). Поліпшена конструкція термометра дозволила досягти значення в 3,7 мК, причому вчені спостерігали тенденцію наближення електронної температури до 3 мК. За словами авторів статті, досягти цього вдалося за рахунок поліпшеного тепловідведення. Зокрема, завдяки посиленій електрон-фононній взаємодії. Особливістю термометра є те, що він не потребує калібрування. Це робить його особливо зручним для вимірювання таких низьких температур. На думку вчених, ця розробка - новий крок на шляху до створення нових квантових технологій, включаючи, в тому числі, і квантові комп'ютери. Наприклад, робоча температура надпровідникових чіпів в адіабатичному комп'ютері D-Wave становить 20 мК.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND