Suomalaiskeksintö teki läpimurron fysiikassa – ”Hienoa nähdä jotain perustavanlaatuista”
Aalto-yliopiston tutkijaryhmä on tehnyt fysiikassa läpimurron. Tutkijat onnistuivat siirtämään lämpöä maksimaalisen tehokkaasti pidemmälle kuin kukaan muu aikaisemmin.
Tieteellisessä puheessa tällaisesta lämmönsiirrosta puhutaan kvanttirajoittuneena lämmönjohtumisena.
– Maksimaalinen tehokkuus tarkoittaa sitä, että yksittäisellä kanavalla lämmönsiirtomenetelmillä on tietty yläraja, jolla lämpöä voidaan siirtää. Voimme nyt siirtää tällä tasolla lämpöä pidempiä matkoja, kertoo tutkimusryhmää johtanut kvanttifyysikko Mikko Möttönen.
Tutkimusryhmän löydös on niin merkittävä, että se ilmestyi tänään kansainvälisessä Nature Physics -tiedejulkaisussa. Julkaisu on fysiikan alan arvostetuin.
10 000-kertainen siirtomatka
Aikaisemmin lämpöä onnistuttiin siirtämään tällä menetelmällä maksimissaan vain hiuksen paksuisen matkan, mutta suomalaisryhmä onnistui siirtämään lämpöä jo metrin verran.
Matka on siis kymmentuhatta kertaa pidempi kuin aiemmin.
– Nyt olemme onnistuneet pidentämään tämän maksimaalisen tehokkaan lämmönsiirron matkan käytännölliselle tasolle. Harva laite tarvitsee yli metrin mittaista lämmönjohtoa, Möttönen kertoo.
Tutkimuksen onnistuminen oli kiinni muutamasta tärkeästä oivalluksesta. Ensimmäinen oli käyttää lämmön siirtämisessä apuna fotoneita. Fotonien tiedetään kuljettavan lämpöä pitkiä matkoja, tuovathan ne auringonvalon Maahankin.
Toinen oivallus oli käyttää fotonien kuljetukseen sähkövastuksetonta, suprajohtavaa linjaa.
Käytännön sovelluksia tiedossa
Menetelmälle on jo pohdittu käytännön sovellutuksia tulevaisuuden huipputehokkaiden kvanttitietokoneiden jäähdyttämisessä.
Kvanttitietokone on jäähdytettävä hyvin matalaan lämpötilaan sen toiminnan mahdollistamiseksi.
Koska kvanttitietokoneiden toiminta perustuu hyvin suljettuun ympäristöön, jäähdytys ei saa häiritä koneen toimintaa. Tutkimusryhmän tutkimalla tekniikalla tämä olisi mahdollista: lämpö johdettaisiin koneesta sopivan tilan saavuttamiseksi, minkä jälkeen lämmönsiirron yhteys tietokoneeseen katkaistaisiin erityisellä kytkimellä.
– Nyt vain yhdistetään nämä työkalut. On hienoa nähdä jotain tieteellisesti perustavanlaatuista, mutta myös se miten sen voi viedä käytäntöön. Ne ovat kolikon kaksi puolta.
"Saa aikaan voittajafiiliksen"
Möttösen tutkimuksia on huomioitu aiemminkin tiedeyhteisön sisällä ja mediassa. Uusi löydös on kuitenkin yhdessä suhteessa poikkeuksellinen aiempiin nähden.
– Tutkimusryhmäni on tehnyt koko tutkimuksen omassa laboratoriossani. Kyllä se saa aikaan voittajafiiliksen, Möttönen kertoo.
Tutkimuksessa käytetty Kvanttilaskennan- ja laitteiden laboratorio sijaitsee Espoon Otaniemessä.
Uusimmat
-
23:57
Netanjahu erottanut kiisteltyjen uudistusten lykkäämistä ehdottaneen Israelin puolustusministerin
-
23:45
Huuhkajat raatoi arvokkaan voiton Pohjois-Irlannista kaoottisessa ottelussa – näin voittomaali syntyi
-
23:00
Venäjä: Kolme loukkaantunut ukrainalaisen dronen aiheuttamassa räjähdyksessä Venäjällä – MTV seuraa sotaa
-
22:39
Tekoäly kertoi Suomen olevan monarkia ja kuninkaana häärisi Kustaa Vaasa – tästä huolimatta mullistus on suuri
-
22:29
Ässien kausi päättyi karmivan kuorman keskellä, tekosyyt jäivät väliin – Karri Kivi: "Ei kukaan Porissa halua kuulla sellaista"
-
22:14
Tästä vaarallisesta tempusta rasahti pelikieltoa SM-liigassa – päätöksessä kovia sanoja: "Ei mitään mahdollisuutta puolustaa itseään"
-
21:51
Ben Zyskowicz pohtii sosiaalisen median roolia vihan ja salaliittoteorioiden ruokkijana: "Onko tämä nyt sattunut kohdallani?"
-
21:13
Johnny oli juuri remontoinut koko talonsa, kun täysi tuho iski: "Se murskasi kaikki"
-
20:47
"Sä oot niin pehmee!" Tommi Tikan lausunnosta painettiin jo t-paitoja – lähetti nyt rehdin tunnustuksen Ässien kultakypärälle
-
20:45
Suhdehuhut vellovat: Emily Ratajkowski ja Harry Styles bongattiin intohimoisissa tunnelmissa Tokion kaduilla
-
20:32
Huuhkajien kokoonpanossa myllerrys! Huippulupaus nousee avaukseen
-
20:14
Marie kadotti aktiivisuusrannekkeensa, mutta sovellus paljasti, että se oli edelleen käytössä – syyllinen paljastui autoreissulla
-
20:01
Poliisi takavarikoi mielenosoittajilta Helsingissä nuken, jonka katsottiin loukkaavan Erdogania – "Puutuimme asiaan heti"
-
19:58
"Elävä legenda" – Salpausselällä hyvästeltiin kymmenkertainen arvokisavoittaja, halauksille ei ollut tulla loppua
-
19:36
Katso: Aivan jäätävää draamaa SM-liigan puolivälierässä – Ässien loppuhetkien tasoitusmaali hylättiin, kausi päättyi
-
19:31
Poliisin mukaan nuorten rikollisen elämäntavan ihannointi näkyy kaduilla: "Ei osata nähdä niitä rikosten kurjia puolia"
-
19:30
Bachelor-sarjassa suuret tunteet musertavat: "Mitä v**tua täällä teen?"
-
19:22
SM-liigan toinen välieräjoukkue selvillä – Ilveksen ja Ässien ratkaisupelissä dramaattinen loppu
-
19:14
"Kolossaalinen fiasko, nöyryyttävää, skandaali!" – Tanskan shokkitappio teilattiin välittömästi, näin romahdusta kommentoi kapteeni
-
18:56
Lenni Hämeenaho, 18, pitää Ässien toiveita elossa – tärkeässä kavennusmaalissa kiistanalainen piirre
-
Lataa lisää