İlk Kuantum Fazlı Süper Akım Pili Geliştirildi

Dünyanın ilk kuantum fazlı süper akım pili, NEST-CNR Enstitüsü araştırmacıları tarafından geliştirildi. Alüminyum süper iletken uçlarla temas halinde bir indiyum arsenid (InAs) nanotelinden oluşan bu pil, faz tutarlılığına dayanan kuantum teknolojileri için önemli bir potansiyele sahip.

A- A+

24.06.2020 tarihli yazı 6990 kez okunmuştur.

Kuantum teknolojisine büyük katkı sağlayacak olan kuantum pilleri devrim niteliğinde olabilir. Kablosuz teknoloji trendinde yaşanan yükselişle birlikte, pilleri günlük yaşamımızda hemen hemen her alanda kullanıyoruz. Dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar hatta günümüzde elektrikli araçlarda da kullanılan piller, gelişen teknoloji için büyük önem taşımaktadır.

Klasik pil çeşitleri olan voltaik ve galvanik piller devreye sürekli elektrik akımı sağlayan ilk bataryalardır. Bu bataryalar kimyasal enerjiyi elektronik devrelere güç verebilecek bir voltaja dönüştürür. Kuantum fazlı piller, bildiğimiz diğer türlere göre oldukça farklıdır. Birçok kuantum teknolojisinde devreler süper iletken malzemelere dayanır. Bu tür malzemelerde akımlar, uygulanan bir gerilime ihtiyaç duyulmadan akabilir. Bu nedenle böyle bir sistemde klasik bataryaya ihtiyaç yoktur. Bu akımlara, herhangi bir enerji kaybı göstermediği için “aşırı akımlar” denir ve bir voltajdan ziyade kuantum devresinin dalga fonksiyonunun bir faz farkından indüklenirler. Bu indüklenme, kalıcı bir faz farkı sağlayabilen bir kuantum cihazının devresindeki süper akımları indükleyen, bir kuantum faz pili olarak görülebileceği anlamına gelir.

► İlginizi Çekebilir: Kuantum Noktaları ile Güneş Enerjisinden Elektrik Elde Edilmesinde Dünya Rekor Kırıldı

İlk kuantum fazlı batarya fikri, 2015 yılında Sebastian Bergeret ve Ilya Tokatly tarafından tasarlandı. Faz bataryasını oluşturmak için gereken özelliklere sahip teorik bir sistem önerdiler. Bu batarya bağlama-spin yörüngesi adı verilen yapısal bağıl etkiye sahip süper iletken ve manyetik malzemelerin bir kombinasyonundan olacağını öngördüler. Bu deneysel ve teorik araştırmaların üzerine Francesco Giazotto ve Elia Strambini ilk kuantum faz pilini geliştirdiler.

Kuantum fazlı bataryalar, batarya çekirdeği ve alüminyum süper iletken uçlarla temas halinde bir indiyum arsenid (InAs) nanotelinden oluşur. Daha sonra kapatılabilen harici bir manyetik alan uygulanarak tekrar şarj edilebilir. Bu çalışma, hem hesaplama hem de algılama tekniklerinin yanı sıra tıp ve telekomünikasyonda da yakın gelecekte devrim yaratması beklenen kuantum teknolojisinde büyük ilerlemelere katkıda bulunması bekleniyor.

Kaynak:

► interestingengineering
► scitechdaily.com