¿Qué es un espejismo cuántico?

Hoy, los reproductores de MP3 que son más pequeños que un libro de partidos pueden contener dos gigabytes de información, suficiente espacio para unas 500 canciones. Cuando se trata de las capacidades, potencia, velocidad y eficiencia energética que es posible empacar en un teléfono celular, o una computadora portátil, un fenómeno llamado Quantum Mirage presenta que la superficie solo puede haberse rayado hasta ahora. Esencialmente, Quantum Mirage es un fenómeno que sugiere que los datos pueden transferirse sin cables convencionales.

En 1993, los científicos de IBM descubrieron el concepto de espejismo cuántico. Ese descubrimiento puede considerarse como un punto de inflexión en la historia de la nanotecnología, incluso cuando los circuitos integrados abordan su límite en la miniaturización. Tan avanzada como se ha vuelto esta tecnología, depende de algo inventado en el siglo XIX: cables. Eventualmente, los cables se vuelven demasiado pequeños para el flujo eficiente de electrones y la conexión se esfuerza.

Estos científicos en IBM creenn de circuitos en una escala atómica . En lugar de fluir a través de los cables, la información en este circuito atómico monta una onda en un mar de electrones.

Un equipo en IBM, dirigido por Don Eigler, establece un experimento para demostrar el espejismo cuántico en acción. Usando un microscopio de escaneo y túnel, ensamblaron una elipse con un diámetro 5,000 veces más pequeño que el de un cabello humano. La elipse se formó mediante un collar de 36 átomos de cobalto en la superficie de un cristal de cobre enfriado a cuatro grados por encima del cero absoluto.

Usaron una elipse porque, como forma geométrica, tiene lo que se llama puntos de enfoque en cada extremo de su eje largo. Si dibuja una línea de un punto de enfoque a cualquier punto de la elipse, entonces al punto de enfoque opuesto, la distancia siempre será la misma.

Usaron cobre porque son los átomos no magnéticos y el cobalto son magnéticos. Pusieron el cobre en una congelación profunda porqueSE Cuando es ese frío, los electrones en el cobre producen una resonancia llamada efecto Kondo cuando un átomo de cobalto entra en contacto con ellos. El efecto Kondo es la noción de que la resistencia eléctrica diverge cuando la temperatura está cerca de 0 Kelvin.

La elipse de átomos de cobalto formó un corral que contiene electrones del cristal de cobre. Como se esperaba, cuando los científicos de IBM usaron el microscopio de escaneo y túnel para colocar un átomo dentro de la elipse, vieron el efecto Kondo. Pero, cuando movieron el átomo de cobalto a uno de los puntos de enfoque en la elipse, el efecto Kondo apareció en el otro punto de enfoque.

En esencia, la resonancia creada por el átomo de cobalto magnético que interactúa con los electrones de cobre no magnéticos montaron una onda a través de los electrones contenidos dentro del collar de cobalto al otro punto de enfoque. Todo esto a pesar del hecho de que un átomo no estaba allí. Los científicos denominaron este efecto Mirage Quantum.

Los científicos de IBM teorizan ese espejo cuántico mAy será operado de manera similar al enfoque de la luz con lentes o el sonido con reflectores parabólicos. Pero la tecnología tiene un largo camino por recorrer. Cadrar juntos un collar de átomos con un microscopio de escaneo y túneles requiere mucho tiempo y energía. Pero si el proceso se puede acelerar y refinar, imagínese, algún día las personas pueden almacenar 10,000 canciones dentro de un reproductor de MP3 microscópico implantado en el oído interno. ¿Por qué no? Con fenómenos como Quantum Mirage existente en el universo, todo es posible.