世界量子デー: 量子物理学者のレニ・バスコーンズとの会話

レニ・バスコーンズ 強相関電子系と型破りな超伝導体に焦点を当てて、量子材料を研究している物理学者です。 彼女はまた、注目号のゲストエディターでもあります。 Journal of Physics: 材料, 「量子材料における女性の視点」の共同編集者を務めています。 ユーロフィジックスレター XNUMX 年間 - どちらも発行されたジャーナルです。 IOP出版、これも生成します 物理学の世界.

量子物理学へのあなたのルートは何でしたか?

私は子供の頃、世界がどのように機能するかを理解するのが好きだったので、科学者になりたいと思っていた人ではありませんでした. 実は私がXNUMX代の頃、私の計画はファッションデザイナーになることでした。 大学で何を勉強したいのかを決めなければならない時でさえ、物理か歴史のどちらにしようか迷っていました。 最終的に物理学を選んだのは、天体物理学に興味があったからです。

学部XNUMX年の時でした [で マドリード自治大学]、量子力学のコースを受講したとき、これが私が最も興味を持っていたトピックであることに気付きました.それは私を魅了しました. 最初は素粒子物理学を専攻し、量子物理学と密接に結びついているため、それに関するコースを受講しました。 しかし、博士号のトピックに取り組まなければならなかったとき、私は量子材料とデバイスに焦点を当てることに決めました。今日に至るまで、私は自分の選択に非常に満足しています.

量子物理学の何があなたを最も興奮させますか?

量子系の振る舞いは魅力的です。 まだまだ解明されていない興味深い現象が多く、驚きが次々と生まれています。 現在、デバイスと量子材料を設計する可能性があります。 私はアプリケーションに直接取り組んでいませんが、デジタル技術、気候変動、医学、輸送など、量子物理学が世界に与える具体的な影響について考えると、量子物理学の可能性は非常に刺激的です。

あなたの研究で解決したい現実世界の問題は何ですか?

私の研究は、強い電子相関と超伝導に焦点を当てています。 私は現在、ねじれた二層グラフェンなどの 2D モアレ ヘテロ構造に取り組んでおり、XNUMX つの炭素層が相対的なねじれで重ねられています。

通常、材料には電流の流れに対する抵抗があり、これを克服するには多くのエネルギーが必要です。 しかし、一部の材料では、この抵抗は特定の温度 (通常は非常に低い温度) を下回ると消失し、電流はエネルギーを失うことなく流れることができます。 抵抗の消失は超伝導の特徴の XNUMX つであり、これは電子が対になって結合する協同状態に入るために発生します。 電子は荷電粒子であり、互いに反発し合うため、これは驚くべきことです。

超電導には、モーター、センサー、電車の構築から、医療画像処理、量子計算まで、多くの用途があります。また、強力な磁石を作成したり、エネルギーを消費せずに電流を伝導および蓄積したりするために使用されています。

ある種の超伝導体では、電子と原子格子の間の相互作用によって超伝導が発現します。 しかし、この説明は、多くの場合、高温で超伝導する、いわゆる「非従来型超伝導体」では機能しません。 これらの材料では、対になっている電子間の引力が実際には荷電粒子間の反発によるものである可能性があるため、超伝導の出現は驚くべきものです。

型破りな超伝導の洞察とメカニズムを完全に理解し、高温超伝導を備えた新しい材料を予測または設計することは、本当に楽しいことです。 これは、物理学者がほぼ 40 年間説明しようとしてきた重要で魅力的な量子問題です。 モアレヘテロ構造など、最近発見された高度に調整可能な新しい2D超伝導デバイスを使用すると、多くの新しい超伝導システムを設計でき、この現象の説明を見つけることはより近いようです.

あなたのような女性研究者は、量子物理学にどのような独自の資質をもたらしますか?

女性には才能、直感、忍耐力があり、これらの属性を失うことはできません。 量子物理学の基礎知識と応用を進めるには、より多くの女性が必要です。

現在、量子分野でのキャリアを追求するために多くの才能のある女性を失っています。 多くの場合、同僚の無意識の行動が原因で、科学の進歩がより困難になります。 また、固定観念や励ましの欠如により、量子物理学を選択する女性は少なくなります。 しかし、女性は、より協力的で居心地の良い研究環境を作り出すことで、量子物理学の進歩を支援できる独自の立場にあります。 あまりにも多くの競争とエゴは、ノイズを増大させ、量子問題を解決する私たちの能力を遅らせる科学的実践につながります.

量子物理学の未来はどうなると思いますか?

私たちは多くの機会に恵まれた時代に生きています。 量子は成長し、量子物理学を使用して発明できる技術を意識するようになりました。 アプリケーションの開発は、今後数年間の研究の重要な要素になりますが、基礎科学の重要性を低下させるとうまくいきません。 歴史が示すように、最も破壊的なテクノロジーは、アプリケーションを探すことによってではなく、基礎科学の発見から生まれます。

私たちは現在、崩壊しようとしている量子バブルの中にいると思いますか?

かつてナノテクノロジーについてよく話し合ったのと同じように、私たちは現在、量子について多くのことを話している. 多くのアプリケーションと新しい知識が生まれます。 おそらく、これらのアプリケーションと開発は、現時点で私たちが考えているものではありませんが、量子の理解は進化するでしょう. これはバブルが崩壊するという意味ではありませんが、非常に狭い選択肢に資金と努力を集中させるべきではありません。 たとえば、一部の資金提供機関は、非常に特定の量子技術に支援を集中し、それらを支える量子材料について忘れています。 または、政府機関は、特定のアプリケーションにリンクされている場合にのみプロジェクトに資金を提供します。 量子材料が現在革命を起こしていることを考えると、それは間違いです。

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/world-quantum-day-in-conversation-with-quantum-physicist-leni-bascones/