画期的な進歩として、研究者たちは、超伝導体内の渦のコア内に存在すると予測されている量子構造であるCaroli-de Gennes-Matricon(CdGM)状態をシミュレーションすることに成功しました。コペンハーゲンのニールス・ボーア研究所のチームによって達成されたこのブレークスルーは、量子現象の理解と先進技術の開発への新たな道を開きます。
1964年に提案されたCdGM状態は、極端な環境下での量子粒子の振る舞いを理解する上で重要です。しかし、それらの微小なエネルギー規模は、直接的な観察を困難にしていました。チームは、アルミニウムでコーティングされたインジウムヒ素(InAs)ナノワイヤーを使用して合成バージョンを作成し、超伝導体-半導体構造を形成しました。磁場を印加することにより、人工的な渦を誘発し、これらの捉えがたい状態を研究することを可能にしました。
このシミュレーションにより、「CdGM状態のアナログ」の観察とシステムパラメータの操作が可能になりました。研究者たちは、超伝導エネルギーギャップに「ローブ構造」を観察し、モデルを検証しました。デンマーク、スペイン、米国の物理学者たちの共同研究であるこの研究は、量子コンピューティング、センサー、およびトポロジカル回路の進歩につながる可能性があります。これらの状態を制御し、理解する能力は、より安定した機能的な量子デバイスを構築するための重要なステップです。