वैज्ञानिकों ने अभी-अभी वन-वे सुपरकंडक्टिविटी को क्रैक किया है, जिसे 100 से अधिक वर्षों से असंभव माना जाता है प्लेटोब्लॉकचेन डेटा इंटेलिजेंस। लंबवत खोज. ऐ.

वैज्ञानिकों ने सिर्फ एकतरफा सुपरकंडक्टिविटी को तोड़ा, 100 से अधिक वर्षों के लिए असंभव सोचा

समय टिकट: 2 मई, 2022 10:00 पूर्वाह्न
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आज के कंप्यूटर बहुत अधिक मात्रा में खाते हैंs बिजली की, प्रौद्योगिकी के जलवायु प्रभाव के बारे में चिंताओं को उठाना। सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रॉनिक्स में एक सफलता बिजली के बिल को काफी कम कर सकती है, साथ ही कंप्यूटर को बहुत तेज भी बना सकती है।

सुपरकंडक्टिविटी की घटना की खोज सबसे पहले 1911 में डच भौतिक विज्ञानी ने की थी कामेरलिंग ओन्नेस, और एक ऐसी स्थिति को संदर्भित करता है जिसमें विद्युत प्रवाह शून्य प्रतिरोध वाली सामग्री से होकर गुजरता है। हालांकि, केवल कुछ चुनिंदा सामग्री ही संपत्ति का प्रदर्शन करती हैं और आम तौर पर केवल तभी जब उन्हें अविश्वसनीय रूप से कम तापमान पर ठंडा किया जाता है।

बहरहाल, इस घटना में कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं और यह एमआरआई स्कैनर से लेकर फ्यूजन रिएक्टर तक हर चीज में एक महत्वपूर्ण घटक है। यह कंप्यूटर वैज्ञानिकों की नज़र में भी आया, जो सोचते हैं कि यह न केवल सर्वर फ़ार्म और सुपर कंप्यूटर के बिजली बिल को कम कर सकता है, बल्कि संभावित रूप से उन्हें आज के सेमीकंडक्टर-आधारित सिस्टम की तुलना में बहुत तेज़ी से चलाने की अनुमति देता है।

समस्या यह है कि सुपरकंडक्टर्स अपनी ही सफलता का शिकार होते हैं। अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक मूलभूत आवश्यकता एक दिशा में वर्तमान प्रवाह बनाने की क्षमता है, लेकिन दूसरी नहीं। सुपरकंडक्टर्स के प्रतिरोध की पूर्ण कमी का मतलब यह है is असंभव है, जिससे उनमें से प्रभावी सर्किट बनाना कठिन हो जाता है।

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा डिजाइन किया गया एक नया सुपरकंडक्टिंग घटक जल्द ही इसे बदल सकता है, हालांकि। टीम ने वह बनाया है जिसे वे जोसेफसन डायोड कहते हैं, जो सुपरकंडक्टिंग है जब करंट प्रवाहित होता है in एक दिशा और दूसरी दिशा में बहने पर प्रतिरोध प्रदान करती है।

"प्रौद्योगिकी जो पहले केवल अर्धचालकों का उपयोग करके संभव थी, अब इस बिल्डिंग ब्लॉक का उपयोग करके सुपरकंडक्टर्स के साथ संभावित रूप से बनाई जा सकती है, "नीदरलैंड में टीयू डेल्फ़्ट से मज़हर अली, जो अनुसंधान का नेतृत्व करते हैंच, एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा. "अगर 20वीं सदी सेमीकंडक्टर्स की सदी थी, 21वीं सदी सुपरकंडक्टर की सदी बन सकती है।"

यह नाम जोसेफसन प्रभाव से आया है, जो एक क्वांटम घटना का वर्णन करता है जिससे एक पतली इन्सुलेट परत द्वारा अलग किए गए दो सुपरकंडक्टर्स के बीच एक धारा प्रवाहित होगी, भले ही सिस्टम पर कोई वोल्टेज लागू न हो। इन उपकरणों को के रूप में जाना जाता है जोसेफसन जंक्शन और क्वांटम सेंसर और दोनों में एक महत्वपूर्ण घटक हैं क्वांटम कंप्यूटर जो सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट का उपयोग करते हैं।

शोधकर्ताओं का नवाचार जोसेफसन जंक्शन में पाए जाने वाले इन्सुलेटिंग परत को असामान्य गुणों के साथ 2 डी क्वांटम सामग्री के साथ बदलना था। इसका परिणाम यह होता है कि जब एक दिशा में डिवाइस पर करंट लगाया जाता है तो यह सुपरकंडक्टिंग होता है, लेकिन जब करंट विपरीत दिशा में चलता है तो ऐसा नहीं होता है। वे नई देवी का वर्णन करते हैंसीई में एक कागज में प्रकृति.

अन्य शोधकर्ताs पहले शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्रों को लागू करके एक दिशा में बहने के लिए एक सुपरकंडक्टिंग करंट प्राप्त करने में कामयाब रहा था। लेकिन इन्हें सटीक रूप से लागू करना मुश्किल है और छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के अंदर उपयोग के लिए अव्यवहारिक हैं। दूसरी ओर, नया उपकरण सभी प्रकार के उपयोग के मामलों के लिए द्वार खोल सकता है। "आप कम तापमान पर बहुत अच्छे उपकरण अनुप्रयोगों की कल्पना कर सकते हैं," आर्गन नेशनल लेबोरेटरी के भौतिक विज्ञानी आनंद भट्टाचार्य ने कहा, बोला था लोकप्रिय विज्ञान.

सिद्धांत रूप में, डिवाइस सुपरकंडक्टिंग सर्किट से कंप्यूटर बनाना संभव बना सकता है, जो पारंपरिक सर्किट की तुलना में बहुत कम ऊर्जा का उपयोग करेगा। सेवा मेरे प्रतिरोध की कमी। इसके अलावा, अली का कहना है कि टेराहर्ट्ज़ गति से चलने वाले प्रोसेसर बनाना संभव होगा, जो आज के चिप्स की तुलना में 300 से 400 गुना तेज है।

इस अध्ययन में उपयोग किए गए सुपरकंडक्टर्स सहित अधिकांश सुपरकंडक्टर्स की मुख्य सीमा यह है कि उन्हें पूर्ण शून्य के करीब ठंडा करने की आवश्यकता होती है, जो एक कठिन और महंगी प्रक्रिया है। तो टीम के लिए अगला कदम यह देखना होगा कि क्या वे नए उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स के साथ समान व्यवहार प्राप्त कर सकते हैं। इन्हें केवल तुलनात्मक रूप से बाल्मी -321 fa . तक ठंडा करने की आवश्यकता होती हैhरेनहाइट, जिसे अधिक जटिल क्रायोजेनिक उपकरणों के बजाय तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

ये प्रायोगिक उपकरण भी हैं, इसलिए यह स्पष्ट नहीं है कि इन्हें a . के लिए आवश्यक पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन करना कितना आसान होगा कम्प्यूटर चिप. लेकिन फिर भी यह एक प्रभावशाली सफलता है जो सुपरकंडक्टिंग की संभावना को पहली बार पहुंच के भीतर लाती है।

छवि क्रेडिट: टीयू डेल्फ़्ट

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