¿La corriente en un circuito superconductor alguna vez decae?

Una vez que se ha iniciado una corriente en un circuito superconductor, digamos por inducción, ¿permanecerá realmente para siempre o está intrínsecamente condenada a decaer, aunque sea lentamente?

Por ejemplo, ¿pueden las pérdidas radiativas eventualmente amortiguar la corriente persistente?

Con respecto a las pérdidas por radiación: physics.stackexchange.com/q/400880
Posibles duplicados: physics.stackexchange.com/q/20947/2451 y enlaces allí.

Respuestas (3)

Una corriente persistente en un anillo es termodinámicamente un estado metaestable. Está separado por una barrera de los estados con menor número de cuantos de flujo. Esto significa que a cualquier temperatura distinta de cero, el estado de corriente persistente eventualmente decaerá (por túnel o activación térmica) a un estado sin corriente, y la energía se disipará en forma de calor. Sin embargo, esto requiere fluctuaciones macroscópicas (que involucran el movimiento de muchos electrones) y, por lo tanto, es extremadamente improbable.

Tenga en cuenta que una corriente continua no está sujeta a la amortiguación de radiación.

No puedo encontrar ninguna observación experimental de este tipo de descomposición en un superconductor, pero se ha visto en el flujo de un superfluido atómico, donde el número de átomos condensados ​​es mucho menor que el número de pares de Cooper en un superconductor macroscópico y estos túneles los eventos no son tan improbables: journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.86.013629 .

Por debajo de la temperatura crítica, un superconductor no tiene pérdida ni resistencia óhmica. Sin resistencia, no se produciría calor para irradiar la corriente, y una corriente inducida persistiría para siempre.

En términos prácticos, sin embargo, cualquier impureza en el superconductor crearía resistencia de pérdida, lo que causaría la radiación de calor y la atenuación de la corriente, aunque lentamente.

Además de la radiación de calor debida a la resistencia óhmica de un conductor, también se puede encontrar resistencia a la radiación . Por ejemplo, la corriente CA en una antena irradia energía en forma de ondas electromagnéticas debido a la aceleración de las cargas en el conductor. La resistencia a la radiación depende de la forma y la longitud de un conductor en comparación con la longitud de onda de la corriente que fluye a través de él.

Puede ser posible diseñar un bucle superconductor que minimice la resistencia a la radiación.

Las supercorrientes son un flujo del Condensado de Bose-Einstein (BEC), donde cada bosón es un par de electrones. Los bosones BEC tienen una energía cinética mínima y cuantificada y, por lo tanto, no pueden emitir su energía en porciones arbitrariamente pequeñas. Entonces, por debajo de la temperatura BEC, los pares no pierden energía y la supercorriente fluye para siempre.