Co to jest mirage kwantowy?

Dzisiaj odtwarzacze MP3, które są mniejsze niż książka meczów, mogą zawierać dwa gigabajty informacji - wystarczająco dużo miejsca na około 500 piosenek. Jeśli chodzi o możliwości, moc, prędkość i efektywność energetyczną, które można pakować w telefon komórkowy lub laptopa, zjawisko zwane kwantową mirażem zapowiada, że ​​powierzchnia mogła być tak daleko porysowana. Zasadniczo Quantum Mirage jest zjawiskiem sugerującym, że dane można przenieść bez konwencjonalnych przewodów.

W 1993 r. Naukowcy IBM odkryli pojęcie kwantowego mirage. Odkrycie to można uznać za punkt zwrotny w historii nanotechnologii, nawet gdy zintegrowane obwody zbliżają się do ich granicy w miniaturyzacji. Choć ta technologia stała się zaawansowana, zależy to od czegoś wymyślonego w XIX wieku - drutów. Ostatecznie przewody stają się zbyt małe, aby uzyskać wydajny przepływ elektronów, a połączenie wypływa.

Ci naukowcy z IBM uważają, że kwantowy miraże może prowadzić do twórcyn obwodów w skali atomowej . Zamiast przepływać przez druty, informacje w tym obwodzie atomowym jeździ falą w morzu elektronów.

Zespół w IBM, prowadzony przez Dona Eiglera, ustanowił eksperyment w celu wykazania kwantowego mirage w działaniu. Za pomocą skanowania, tunelowego mikroskopu, zgromadzili elipsę o średnicy 5000 razy mniejszej niż w przypadku ludzkich włosów. Elipsa została utworzona przez naszyjnik 36 atomów kobaltu na powierzchni miedzianego kryształu ochłodzonego do czterech stopni powyżej bezwzględnego zera.

Wykorzystali elipsę, ponieważ jako kształt geometryczny ma tak zwane punkty ostrości na każdym końcu długiej osi. Jeśli narysujesz linię od jednego punktu ostrości do dowolnego punktu elipsy, to do przeciwnego punktu ostrości, odległość zawsze będzie taka sama.

Używali miedzi, ponieważ jest to niemagnetyczne i kobaltowe atomy magnetyczne. Włożyli miedź w głębokim zamrożeniu, ponieważSE, gdy jest tak zimno, elektrony w miedzi wytwarzają rezonans zwany efektem Kondo, gdy atom kobaltu ma z nimi kontakt. Efektem Kondo jest pogląd, że rezystancja elektryczna rozbiega się, gdy temperatura jest blisko 0 Kelvin.

Elipsa atomów kobaltu utworzyła koral zawierający elektrony z kryształu miedzi. Zgodnie z oczekiwaniami, gdy naukowcy IBM używali skanowania, mikroskop tunelowania do umieszczenia atomu w elipsie, zobaczyli efekt Kondo. Ale kiedy przenieśli atom kobaltu do jednego z punktów skupienia na elipsie, efekt Kondo pojawił się w drugim punkcie skupienia.

Zasadniczo rezonans stworzony przez magnetyczny atom kobaltu oddziałujący z niemagnetycznymi miedzianymi elektronami przejeżdżał falą przez elektrony zawarte w naszyjniku kobaltu do drugiego punktu ostrości. Wszystko to pomimo faktu, że nie było atomu. Naukowcy nazwali ten efekt kwantowy mirage.

Naukowcy IBM teoretyzują, że kwantowy mirage mAY będą działać w sposób podobny do skupienia światła z soczewkami lub dźwięku z parabolicznymi odblaskami. Ale technologia ma długą drogę. Łączenie naszyjnika atomów za pomocą skanowania, tuneling mikroskop wymaga dużo czasu i energii. Ale jeśli proces ten można przyspieszyć i udoskonalić, wyobraź sobie, że pewnego dnia ludzie mogą być w stanie przechowywać 10 000 piosenek w mikroskopowym odtwarzaczu mp3 wszczepionym do ucha wewnętrznego. Dlaczego nie? Ze zjawiskami takimi jak kwantowy miraża istniejące we wszechświecie, wszystko jest możliwe.