การไม่สังเกตคุณลักษณะที่คาดการณ์ไว้ทางทฤษฎีในการทดลองอาจทำให้หงุดหงิด แต่ก็เป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ด้วย นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อทีมนักฟิสิกส์ในออสเตรีย เดนมาร์ก และสเปน มองหาคุณลักษณะที่อ้างว่ามาจากรัฐที่ผูกพันกับเมืองมาจอรานา ซึ่งเป็นอนุภาคควอซิพัทเทอร์ที่แปลกใหม่ ซึ่งวันหนึ่งอาจกลายเป็นตัวขับเคลื่อนของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
ในขณะที่
นักฟิสิกส์สังเกตสัญญาณที่มีลักษณะตามที่คาดไว้ การตรวจสอบของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ามันมาจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นเล็กๆ ในระบบที่พวกเขาศึกษาแทน ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจต้องใช้วิธีการอื่นในการสังเกตสถานะที่เข้าใจยากเหล่านี้ ในงานของพวกเขาและมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนแลเพื่อนร่วมงาน
ที่สภาวิจัยแห่งชาติสเปนCSICศึกษาโครงสร้างสารกึ่งตัวนำ-ตัวนำยิ่งยวดที่คาดว่าจะสร้างปรากฏการณ์ที่รู้จักกันโหมดเหล่านี้เป็นลายเซ็นของสถานะขอบเขตและควรแสดงเป็นจุดสูงสุด (ในทางเทคนิคเรียกว่าจุดสูงสุดที่มีอคติเป็นศูนย์) ในสเปกตรัมอุโมงค์อิเล็กตรอนของโครงสร้าง พวกเขายัง
เป็นส่วนประกอบหลักของสิ่งที่เรียกว่าทอพอโลยีควอนตัมบิต (คิวบิต) ซึ่งสามารถให้หน่วยการสร้างที่เสถียรและป้องกันข้อผิดพลาดสำหรับการคำนวณควอนตัม อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีการสร้างทอพอโลยี qubit ดังกล่าว “ครึ่งอิเล็กตรอน”เดิมที เป็นเพียงโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่อนุญาต
ให้อธิบายอิเล็กตรอนในทางทฤษฎีว่าประกอบด้วยสองส่วน จากมุมมองของควอนตัมคอมพิวติ้ง สิ่งเหล่านี้น่าสนใจเพราะหากอิเล็กตรอนสามารถ “แยก” ออกเป็นสองส่วนได้ ข้อมูลที่เข้ารหัสเป็น qubit จะได้รับการปกป้องจากการก่อกวนในพื้นที่ ตราบใดที่ “ครึ่งอิเล็กตรอน” สามารถเก็บไว้ห่างจากแต่ละอันได้ อื่น.
“แนวคิดนี้ไม่ต่างจากที่โวลเดอร์มอร์ททำเพื่อปกป้องวิญญาณของเขา” “เขาแยกฮอร์ครักซ์ออกเป็นหลาย ๆ อันในโหมด ตามทฤษฎีแล้ว “ครึ่งอิเล็กตรอน” เหล่านี้ควรปรากฏในการติดตั้งที่ประกอบด้วยสายนาโนของเซมิคอนดักเตอร์ที่ห่อหุ้มด้วยเปลือกที่ทำจากวัสดุตัวนำยิ่งยวดและวางไว้ในสนามแม่เหล็ก
การเคลือบ
ตัวนำยิ่งยวดครอบคลุมสายนาโนอย่างสมบูรณ์ “เกือบจะเหมือนกับ (ตัวนำยิ่งยวด) ที่ยัดไส้ด้วยสารกึ่งตัวนำ” ส่วนเดียวของเส้นลวดที่เหลือ “เปลือยเปล่า” ในแบบที่เรียกว่ารูปทรงเรขาคณิตแบบเต็มเปลือกนี้คือส่วนปลายของมัน ซึ่งก่อตัวเป็นทางแยกกับโลหะที่อิเล็กตรอนถูกฉีดเข้าไปในเส้นลวดนาโน
เนื่องจากคาดการณ์ว่าจะมีอิเล็กตรอนครึ่งตัวอยู่ในการตั้งค่านี้ และเพื่อนร่วมงานคาดว่าจะสังเกตสัญญาณ ในเส้นลวดนาโน พวกเขาไม่ได้ “ตอนแรกเราสับสน แล้วก็ผิดหวัง” วาเลนตินียอมรับ “ในที่สุด และด้วยความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับเพื่อนร่วมงานทางทฤษฎีของเราในมาดริด เราได้ตรวจสอบ
การตั้งค่าและพบว่ามีอะไรผิดปกติ” ผูกพันสถานะนักวิจัยทำการตรวจวัดสเปกโทรสโกปีแบบอุโมงค์ในการตั้งค่าเพื่อตรวจสอบเพิ่มเติมถึงบทบาทของทางแยก พวกเขาตัดสินใจที่จะเปลี่ยนโครงสร้างของเส้นลวดนาโนเพื่อดูว่ามีผลกระทบทางโครงสร้างใดบ้างที่รับผิดชอบต่อผลลัพธ์ของพวกเขา
เมื่อพวกเขา
เพิ่มความยาวของทางแยกที่ไม่เคลือบผิวเป็นสองเท่าจาก 100 นาโนเมตรเป็น 200 นาโนเมตร พวกเขาพบสาเหตุของความคลาดเคลื่อน นั่นคือ เส้นลวดนาโนด้านในที่เผยออกมาทำให้เกิดจุดควอนตัม นี่คือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นเล็กๆ ที่สามารถแยกอนุภาคควอนตัมแต่ละตัว
เช่น อิเล็กตรอน ได้ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่จำกัด “อิเล็กตรอนในควอนตัมดอทนี้สามารถโต้ตอบกับอิเล็กตรอนในวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่เคลือบเส้นลวดนาโนได้ และด้วยเหตุนี้จึงเลียนแบบสัญญาณของครึ่งอิเล็กตรอน (นั่นคือโหมด) ที่เรากำลังมองหา” “การใช้รูปทรงเรขาคณิตแบบเต็มเปลือก
เราสามารถปิดและเปิดใช้งานตัวนำยิ่งยวดได้โดยใช้ฟลักซ์แม่เหล็กภายนอก (ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ ) ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบอย่างระมัดระวังกับผลลัพธ์ทางทฤษฎีที่ทีมของเราได้รับในมาดริด “ในที่สุด เราสรุปได้ว่าค่าพีคเป็นศูนย์ที่วัดได้ที่ IST แท้จริงแล้วเป็นผลคูณของสถานะควอนตัมที่เรียกว่าสถานะ
นักวิจัยที่รายงานผลงานของพวกเขากล่าวว่าตอนนี้พวกเขาหวังว่าจะเข้าใจว่าทำไมพวกเขาจึงเห็นจุดสูงสุดที่มีอคติเป็นศูนย์เมื่อจุดควอนตัมดอทก่อตัวขึ้นที่ทางแยก ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ดูเหมือนว่าจะชี้ให้เห็นว่าพวกเขาอาจไม่สามารถบรรลุระบอบการปกครองที่ถูกต้องสำหรับการได้รับ โหมด เป็นศูนย์
ในการทดลอง “การผสมวัสดุไม่ถูกต้องหรือไม่” คัทซารอสถาม “สมมติฐานในแบบจำลองทางทฤษฎีไม่ถูกต้องในการทดลองหรือไม่? การทดลองในอนาคตเท่านั้นที่จะบอกได้”ขอบเขตของสถานะเหล่านี้เป็นผลมาจากการแข่งขันที่ซับซ้อนระหว่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอนในควอนตัมดอท
ตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกว่าโครงกระดูกภายนอกหนึ่งอันส่งผลต่อกลุ่มผู้ป่วยรายเดียวอย่างไร แต่โครงกระดูกภายนอกประเภทอื่น ๆ ถูกนำมาใช้ในศูนย์ทางคลินิกเพื่อช่วยให้ประชากรในวงกว้างฟื้นความสามารถในการเคลื่อนไหวที่ถูกบุกรุกหลังจากการบาดเจ็บของระบบประสาท
“ดังนั้นเราจึงพยายามขยายการศึกษานี้ให้กว้างขึ้น” “ในศูนย์โครงกระดูกภายนอกที่สวมใส่ได้เรามีการศึกษาทดลองทางคลินิกที่กำลังดำเนินอยู่เพื่อตรวจสอบผลกระทบของโครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยแขนท่อนล่างที่แตกต่างกันสามแบบต่อประชากรการบาดเจ็บหลังระบบประสาทสามกลุ่ม
(โรคหลอดเลือดสมอง การบาดเจ็บไขสันหลัง และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง) วัตถุประสงค์คือเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของการช่วยเหลือของหุ่นยนต์แต่ละตัวที่มีต่อประชากรแต่ละกลุ่ม เพื่อให้เราสามารถเลือกอุปกรณ์การรักษาที่ดีที่สุดสำหรับกลุ่มประชากรที่เหมาะสมในการประยุกต์ใช้ทางคลินิก
เพื่อประโยชน์สูงสุดในการรักษา”และความเป็นตัวนำยิ่งยวดในเส้นลวด”
