นักวิจัยจาก MIPT ร่วมกับเพื่อนร่วมงานชาวฝรั่งเศสจาก University of Bordeaux ได้ทำการทดลองพิเศษเกี่ยวกับการจัดการกระแสน้ำวน Abrikosov เดี่ยวในตัวนำยิ่งยวดด้วยวิธีการทางแสง
ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications นักวิทยาศาสตร์ได้พูดคุยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างประตูตรรกะควอนตัมใหม่สำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์
ปรากฏการณ์ของตัวนำยิ่งยวดหรือไม่มีความต้านทานไฟฟ้าพบได้ในวัสดุหลายชนิดที่อุณหภูมิต่ำ: ตั้งแต่ -273o ถึง -70o องศาเซลเซียส การเปลี่ยนสถานะเป็นตัวนำยิ่งยวดนั้นมาพร้อมกับการกระจัดของสนามแม่เหล็กจากส่วนใหญ่ของตัวนำยิ่งยวด การกระจัดอาจเป็นแบบสมบูรณ์ก็ได้ (สนามแม่เหล็กภายในร่างกายมีค่าเท่ากับศูนย์) หรือไม่สมบูรณ์ก็ได้
Alexei Abrikosov อธิบายผลกระทบของการเบียดเบียนที่ไม่สมบูรณ์ในปี 2500 ซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 2546 วัสดุที่การกระจัดไม่สมบูรณ์เรียกว่าตัวนำยิ่งยวด Type II นอกจากนี้ Abrikosov แสดงให้เห็นว่าการแทรกซึมของสนามทำได้ในส่วนเล็ก ๆ เท่านั้น - ควอนตัมของฟลักซ์แม่เหล็ก การเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็กนั้นมาพร้อมกับการสร้างกระแสวงแหวนในตัวนำยิ่งยวด - กระแสน้ำวน Abrikosov
“ตัวนำยิ่งยวด Type II ถูกใช้ทุกที่ ทั้งในด้านการแพทย์ พลังงาน และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย ในทางกลับกัน "กระแสน้ำวน" จะกำหนดคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวด ดังนั้นการควบคุมและการศึกษาจึงเป็นงานที่สำคัญที่สุดของฟิสิกส์สมัยใหม่” Ivan Veshchunov พนักงานห้องปฏิบัติการของปรากฏการณ์ควอนตัมทอพอโลยีในระบบตัวนำยิ่งยวดที่สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีมอสโกหนึ่งในผู้เขียนบทความกล่าว.
นักวิทยาศาสตร์ใช้ลำแสงเลเซอร์โฟกัสเพื่อเคลื่อนกระแสน้ำวน กระแสน้ำวนของ Abrikosov มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนเป็นโซนที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น เช่น บริเวณที่ทำความร้อนด้วยเลเซอร์ของฟิล์มไนโอเบียมบาง ๆ ที่ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิ −268 องศาเซลเซียส จุดสำคัญคือเมื่อความร้อนสูงเกินไป ตัวนำยิ่งยวดในตัวอย่างจะถูกทำลาย ดังนั้น จำเป็นต้องควบคุมความเข้มของการแผ่รังสีเลเซอร์อย่างแม่นยำมาก
เนื่องจากกระแสน้ำวนเป็นพาหะของควอนตัมฟลักซ์แม่เหล็กเบื้องต้น จึงสามารถใช้สร้างการกำหนดค่าต่างๆ ของสนามแม่เหล็กเพื่อการวิจัยทางกายภาพได้ หนึ่งในการกำหนดค่าเหล่านี้ถูกใช้โดยธรรมชาติ: ที่สนามแม่เหล็กหนึ่ง vortices เรียงตัวกันในรูปของโครงตาข่ายสามเหลี่ยม ด้วยการขยับกระแสน้ำวน สามารถรับเลนส์ขัดแตะหรือน้ำวนชนิดใหม่ได้
ผู้เขียนกล่าวว่า ขอบเขตหนึ่งของการประยุกต์ใช้กระบวนการตรวจสอบคือการพัฒนาระบบควบคุมด้วยแสงสำหรับตรรกะควอนตัมเดี่ยว (BOC-logic) ที่รวดเร็ว มันแสดงถึงทิศทางหนึ่งในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม เทคโนโลยีนี้ถือเป็นตัวเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการสร้างหน่วยความจำที่เร็วมากสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม ในขณะนี้ องค์ประกอบของ BOK-logic ถูกใช้ในตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัล แมกนิโตมิเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง และองค์ประกอบหน่วยความจำ นอกจากนี้ยังมีเครื่องต้นแบบของคอมพิวเตอร์ เช่น คอมพิวเตอร์อเมริกัน FLUX-1 อย่างไรก็ตามการควบคุมวงจร BOK-ลอจิกในนั้นส่วนใหญ่รับรู้ด้วยความช่วยเหลือของพัลส์กระแสไฟฟ้า การเปลี่ยนไปใช้การควบคุมด้วยแสงเป็นหนึ่งในทิศทางที่ระบบตัวนำยิ่งยวดจะพัฒนา
สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทำเรียกว่า "การพิสูจน์แนวคิด" ในคำแสลงมืออาชีพ - ตรวจสอบว่าวิธีนี้สามารถใช้สำหรับการศึกษากระแสน้ำวนของ Abrikosov ในภายหลังนักฟิสิกส์ยังไม่รู้ว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การสลายของกระแสน้ำวนจากที่ของมัน เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของโครงตาข่ายที่ก่อตัวขึ้น เพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติไดนามิกของพวกมัน ทุกแง่มุมเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจฟิสิกส์ของตัวนำยิ่งยวดและสำหรับความเป็นไปได้ในการออกแบบองค์ประกอบใหม่พื้นฐานของไมโครอิเล็กทรอนิกส์โดยอิงจากสิ่งเหล่านี้