Wszystko za sprawą dokonań naukowców stojących za publikacją zamieszczoną na łamach Science. Jeśli ich doniesienia się potwierdzą, to staniemy przed wizją naprawdę futurystycznego świata. Wystarczy sobie wyobrazić lewitujące pociągi bądź sieci energetyczne transportujące energię bez jakichkolwiek strat.
Czytaj też: Ukryte cechy nadprzewodnika. Kwantowy przełom wykazał coś niespodziewanego
I nawet jeśli realizacja tych celów byłaby możliwa już teraz, to wymagałaby wielkich starań w zakresie osiągania bardzo niskich temperatur. Utrzymanie wartości bliskich zeru absolutnemu, czyli najniższej temperaturze spotykanej we wszechświecie, byłoby przecież ogromnym wyzwaniem. Na szczęście na horyzoncie można dostrzec nieco bardziej przyziemną perspektywę.
Ta pojawiła się za sprawą tzw. nadprzewodników miedzianowych, które zostały po raz pierwszy opisane w 1986 roku. Wtedy to naukowcy zdali sobie sprawę, że możliwe jest utrzymanie nadprzewodnictwa w relatywnie wysokich temperaturach – odczuwalnie wyższych od zera absolutnego. Kilkadziesiąt lat później naukowcy przeprowadzili modelowanie mające na celu poznanie największych tajemnic takich nadprzewodników.
Nadprzewodnictwo występujące w relatywnie wysokich temperaturach zdecydowanie ułatwiałoby wprowadzanie nowych rozwiązań, takich jak przesyłanie energii bez strat
Wychodząc z założenia, że im mniej komplikacji, tym lepiej, odnieśli się do dwuwymiarowego modelu Hubbarda, któremu dodali zdolność elektronów do wykonywania ukośnych skoków. Po pewnym czasie (i z ogromnym wsparciem ze strony superkomputerów) członkowie zespołu badawczego zorientowali się w cechach miedzianów zapewniających im wysokotemperaturowe nadprzewodnictwo.
W latach 80. ubiegłego wieku stało się jasne, że nadprzewodnictwo może być uzyskane nawet przy -123 stopniach Celsjusza. Z perspektywy przeciętnego człowieka to skrajnie niska temperatura, ale dla fizyków – już niekoniecznie. Mówimy przecież o wartości o około 150 stopni Celsjusza powyżej zera absolutnego. Zejścia do tego wyniku jest możliwe nawet przy użyciu stosunkowo taniego ciekłego azotu.
Czytaj też: Nadprzewodnik, jakiego świat jeszcze nie widział. Fizycy mają sposób, aby go kontrolować
Chociaż model Hubbarda można zapisać jako równanie zajmujące tylko linijkę lub dwie, ponieważ jest on stosowany względem setek atomów oddziałujących ze sobą za pomocą zagadkowych praw mechaniki kwantowej, można by go symulować na komputerze wielkości Ziemi przez tysiące lat i nadal nie być w stanie uzyskać prawidłowych odpowiedzi. wyjaśnia jeden z autorów, Steven White
Z tego względu konieczne okazało się wprowadzenie pewnych poprawek. Jak zapowiedzieli, tak zrobili. Co istotne, przełom nastąpił bez udziału komputerów kwantowych, które do tej pory uznawano za niezbędne, jeśli w grę miała wchodzić taka rewolucja. Oczywiście teraz pozostaje nam czekać na praktyczne korzyści płynące z tych dokonań. Te będą zapewne kwestią lat.