การศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยชิคาโกและมหาวิทยาลัยชานซีได้ค้นพบวิธีจำลองความเป็นตัวนำยิ่งยวดโดยใช้แสงเลเซอร์ ความเป็นตัวนำยิ่งยวดเกิดขึ้นเมื่อกราฟีนสองแผ่นบิดเบี้ยวเล็กน้อยขณะซ้อนกันเป็นชั้นๆ เทคนิคใหม่ของพวกเขาสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุได้ดีขึ้นและอาจเปิดทางให้กับเทคโนโลยีควอนตัมหรืออิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Nature

เมื่อสี่ปีที่แล้ว นักวิจัยที่ MIT ได้ค้นพบสิ่งที่น่าตกใจ: หากแผ่นอะตอมของคาร์บอนปกติบิดเบี้ยวขณะซ้อนกัน พวกมันสามารถเปลี่ยนเป็นตัวนำยิ่งยวดได้ วัสดุหายากเช่น "ตัวนำยิ่งยวด" มีความสามารถพิเศษในการส่งพลังงานได้อย่างไร้ที่ติ ตัวนำยิ่งยวดยังเป็นพื้นฐานของการสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กในปัจจุบัน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจึงสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียหลายประการ เช่น ต้องระบายความร้อนต่ำกว่าศูนย์สัมบูรณ์จึงจะทำงานได้อย่างถูกต้อง นักวิจัยเชื่อว่าหากพวกเขาเข้าใจฟิสิกส์และผลกระทบอย่างถ่องแท้ พวกเขาสามารถพัฒนาตัวนำยิ่งยวดใหม่ๆ และเปิดโอกาสทางเทคโนโลยีต่างๆ ได้ ห้องปฏิบัติการของ Chin และกลุ่มวิจัยของมหาวิทยาลัย Shanxi ได้คิดค้นวิธีการจำลองวัสดุควอนตัมที่ซับซ้อนโดยใช้อะตอมและเลเซอร์ที่เย็นลงเพื่อให้วิเคราะห์ได้ง่ายขึ้น ในระหว่างนี้ พวกเขาหวังว่าจะทำเช่นเดียวกันกับระบบชั้นสองที่บิดเบี้ยว ทีมวิจัยและนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชานซีได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการ "จำลอง" โครงสร้างตาข่ายที่บิดเบี้ยวเหล่านี้ หลังจากทำให้อะตอมเย็นลงแล้ว พวกเขาใช้เลเซอร์เพื่อจัดเรียงอะตอมของรูบิเดียมออกเป็นโครงตาข่ายสองอันและวางซ้อนกัน จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ใช้ไมโครเวฟเพื่ออำนวยความสะดวกในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างตาข่ายทั้งสอง ปรากฎว่าทั้งสองทำงานร่วมกันได้ดี อนุภาคสามารถเคลื่อนที่ผ่านวัสดุได้โดยไม่ถูกทำให้ช้าลงด้วยแรงเสียดทาน ต้องขอบคุณปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "ซุปเปอร์ฟลูอิดิตี้" ซึ่งคล้ายกับความเป็นตัวนำยิ่งยวด ความสามารถของระบบในการเปลี่ยนทิศทางการบิดของโครงตาข่ายทั้งสองทำให้นักวิจัยสามารถตรวจจับ superfluid ชนิดใหม่ในอะตอมได้ นักวิจัยพบว่าพวกเขาสามารถปรับความแรงของปฏิสัมพันธ์ของตาข่ายทั้งสองได้โดยการเปลี่ยนความเข้มของไมโครเวฟ และพวกเขาสามารถหมุนตาข่ายทั้งสองด้วยเลเซอร์โดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากนัก ทำให้เป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นอย่างน่าทึ่ง ตัวอย่างเช่น หากนักวิจัยต้องการสำรวจมากกว่าสองถึงสามหรือสี่เลเยอร์ การตั้งค่าที่อธิบายไว้ข้างต้นจะทำให้การสำรวจเป็นเรื่องง่าย ทุกครั้งที่มีคนค้นพบตัวนำยิ่งยวดตัวใหม่ โลกฟิสิกส์จะมองด้วยความชื่นชม แต่คราวนี้ผลลัพธ์ที่ได้น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ เพราะมันใช้วัสดุที่เรียบง่ายและธรรมดาอย่างกราฟีน