Co je Quantum Mirage?
Dnes mohou MP3 přehrávače, které jsou menší než kniha zápasů, obsahovat dva gigabyty informací - dostatek místa pro asi 500 skladeb. Pokud jde o možnosti, výkon, rychlost a energetickou účinnost, které je možné zabalit do mobilního telefonu nebo notebooku, jev nazývaný kvantová mirage předpovídá, že povrch mohl být dosud poškrábán. Kvantová mirage je v podstatě jev, který naznačuje, že data lze přenášet bez konvenčních drátů.
V roce 1993 vědci IBM objevili koncept kvantové mirage. Tento objev lze považovat za zlom v historii nanotechnologií, i když integrované obvody přistupují ke své hranici miniaturizace. Jak pokročilá tato technologie se stala, to závisí na něčem vynalezeném v 19. století - dráty. Nakonec se dráty stanou příliš malými pro efektivní tok elektronů a připojení zhasne.
Tito vědci v IBM věří, že kvantové mirage může vést k vytvoření obvodů v atomovém měřítku. Místo toho, aby protékaly dráty, informace v tomto atomovém obvodu jedou vlnu v moři elektronů.
Tým společnosti IBM, vedený Donem Eiglerem, zahájil experiment, který prokázal kvantové zázraky v akci. Pomocí skenovacího, tunelového mikroskopu sestavili elipsu s průměrem 5 000krát menším než u lidských vlasů. Elipsa byla tvořena náhrdelníkem 36 atomů kobaltu na povrchu měděného krystalu ochlazeného na čtyři stupně nad absolutní nulou.
Použili elipsu, protože jako geometrický tvar má na každém konci své dlouhé osy tzv. Zaostřovací body. Pokud nakreslíte čáru z jednoho zaostřovacího bodu do libovolného bodu na elipse, potom přes opačný zaostřovací bod, bude vzdálenost vždy stejná.
Používali měď, protože jsou to nemagnetické a kobaltové atomy jsou magnetické. Dali měď do hlubokého mrazu, protože když je zima, elektrony v mědi produkují rezonanci zvanou Kondův efekt, když se s nimi dostane do kontaktu atom kobaltu. Kondo efekt je představa, že elektrický odpor se liší, když je teplota blízko 0 Kelvinů.
Elipsa atomů kobaltu tvořila jádro obsahující elektrony z měděného krystalu. Podle očekávání, když vědci IBM použili skenovací, tunelovací mikroskop k umístění atomu do elipsy, viděli Kondův efekt. Když ale přesunuli atom kobaltu do jednoho ze zaostřovacích bodů elipsy, na druhém zaostřovacím bodě se objevil Kondův efekt.
V podstatě rezonance vytvořená atomem magnetického kobaltu interagujícím s nemagnetickými měděnými elektrony vedla vlnu přes elektrony obsažené v kobaltovém náhrdelníku k jinému bodu zaostření. To vše navzdory skutečnosti, že atom tam nebyl. Vědci tento efekt nazvali kvantovým zázrakem.
Vědci IBM se domnívají, že kvantová mirage může být provozována podobným způsobem jako zaostřování světla čočkami nebo zvuk s parabolickými reflektory. Ale tato technologie má dlouhou cestu. Tunelovací mikroskop spojuje dohromady náhrdelník atomů skenovacím tunelem a vyžaduje spoustu času a energie. Pokud však lze tento proces urychlit a vylepšit, představte si, že jednoho dne budou lidé schopni uložit 10 000 skladeb do mikroskopického MP3 přehrávače implantovaného do vnitřního ucha. Proč ne? S jevy, jako je kvantová mirage ve vesmíru, je možné cokoli.