İki yönde iki eşik
Bir süperiletkenden geçen akımı tersine çevirdiğimizde, direncin başladığı sınırın da aynı kalmasını bekleyebiliriz. Han Zhong ve çalışma arkadaşlarının iki NbSe2 katmanını 1 derece döndürerek kurduğu deneyde bu simetri bozuluyor: ileri ve geri yöndeki kritik akımların farkının toplamlarına oranı yüzde 27,6’ya ulaşıyor. Hakemli ölçümün fiziksel sorusu, bu yön tercihinin hangi alan ve arayüz koşullarında ortaya çıktığı. Yüzde, taşınan enerjinin verimini değil, iki yönde süperiletkenliğin kaybolduğu eşiklerin uzaklığını anlatıyor.[1]
Ölçüm, 16 nanometrelik örnekte dört elektrik bağlantısıyla yapılıyor; süperiletkenliğe geçiş 6,87 kelvinde beliriyor. En güçlü asimetri katmanlara dik −13 oersted alanında bulunurken, düzlem içindeki −100 oersted alanında yüzde 24’e ulaşılıyor. Aynı malzemenin 30 ve 60 nanometrelik örneklerinde doğrultma daha zayıf. Böylece açıklamanın karşılaması gereken gözlem yalnız tek bir yüksek değer olmaktan çıkıyor: kalınlık, manyetik alanın yönü ve akımın yönü aynı fiziksel tabloda birlikte yer alıyor.[1]
Alan geometrisinin açıklayabildiği
En sıradan rakip açıklama, düzlem içine uygulandığı düşünülen alanın küçük bir hizalama hatasıyla katmanlara dik bileşen kazanması. Yazarların 0,1 derecelik hizalama sınırında, 200 oerstedlik alan yaklaşık 0,35 oerstedlik dik bileşen üretiyor. Güçlü dik alan tepkisinin görüldüğü 10–15 oersted aralığına ulaşmak için bu yeterli kalmıyor; 13 oerstedlik bileşen için yaklaşık 3,7 derece gerekiyor. Benim çıkarımım, hizalama hatasının tek başına bütün düzlem içi tepkiyi açıklayamadığı. Bu büyüklük karşılaştırması, arayüzdeki fiziksel asimetriye dayanan açıklamalara deneysel alan açıyor.[1]
Nominal sıfır alandaki yaklaşık yüzde 2,1 büyüklüğündeki negatif asimetri daha dar bir yorum gerektiriyor. Araştırmacılar, mıknatısta tutulan artık akının birkaç oerstedlik katkısını dışlayamıyor. Dolayısıyla bu küçük değer, kendiliğinden manyetik düzenin kesin göstergesi olarak okunamıyor. Alan altında ölçülen yön bağımlılığı güçlü kalırken, sıfır alan sınırındaki mikroskobik neden açık. Katman dönüşü, elektronların hareketiyle spinleri arasındaki bağ ve manyetik girdapların kenarlarda karşılaştığı engeller, yazarların tartıştığı mekanizmalar; ölçüm bunların her birini tek başına ayırmıyor.[1]
Enerji düzeylerine uzanan sınır
Kuantum enerji düzeylerine uzanan bölümde gözlemden etkin modele geçiyoruz. Araştırmacıların QuTiP hesabı, akımın faza bağlılığını belirli bir biçimde temsil ediyor. Seçilen enerji oranında yüzde 10 doğrultma potansiyel çukurunda üç bağlı düzey bırakıyor; yüzde 27,6 iki, yüzde 50 ise bir düzey veriyor. Daha yüksek doğrultma, çukuru eğerek kübitin ihtiyaç duyduğu iki düzeyli yapıyı daraltabiliyor. Bu benzetimin katkısı, ölçülen asimetriyi devre modeline bağlayan sınırı görünür kılması. Sayısal optimum, modelin enerji oranına ve varsayılan akım-faz ilişkisine bağlı.[1]
Buradan çıkan fiziksel ders, bir yön asimetrisini büyütmenin bütün kuantum özelliklerini aynı yönde iyileştirmediği. Elektrik ölçümü, bir derecelik dönüşle değişen süperiletken eşikleri gösteriyor; benzetim, bu eşiklerin enerji düzeyleri üzerindeki olası bedelini hesaplıyor. Çalışan kübitlere geçiş için doğrudan devre deneyine ihtiyaç var. Mevcut sonucun en somut sınırı ise daha önce geliyor: küçük bir geometrik hatayı hesaplayınca düzlem içi tepkinin tamamı ortadan kalkmıyor. Sıfır alan çevresindeki artık akı daha iyi sınırlandığında, bu yön tercihinin hangi kısmı arayüzün kendisine ait kalıyor?[1]