O que é eletrônica quântica?

No campo da eletrônica quântica, os cientistas estudam a interação da radiação e da matéria no nível quântico. Utilizando o conhecimento de eletrônica e física, os cientistas nesse campo fizeram muitos avanços na ótica e na física do rádio. Máquinas como a amplificação de luz por emissão estimulada de radiação (laser) e a amplificação de microondas por emissão estimulada de radiação (maser) são particularmente úteis no campo da eletrônica quântica.

A teoria quântica é aceita pelos cientistas como a teoria básica da física que unifica todos os dispositivos físicos. Como tal, qualquer dispositivo eletrônico pode ser considerado um dispositivo eletrônico quântico. A maioria dos cientistas, no entanto, entende que os dispositivos eletrônicos quânticos são apenas os dispositivos que estimulam as transições entre os níveis de energia quântica. Lasers e masers são os dispositivos primários usados ​​em eletrônicos quânticos, pois cada um deles concentra a energia em um feixe apertado e focado. Transistores e supercondutores podem usar o prinCiples de mecânica quântica, mas geralmente não são considerados dispositivos eletrônicos quânticos.

Na eletrônica quântica, as transições entre os níveis de energia quântica são de importação particular. Átomos, moléculas e outros sistemas quânticos contêm partículas excitadas. Esses sistemas só podem conter certos quantidades estritamente definidas de energia. Quando um sistema emite radiação eletromagnética, na forma de ondas de luz ou rádio, ele se move de um nível de energia mais alto para um menor. Lasers e masers podem ser usados ​​para excitar esses átomos ou moléculas em estados mais altos de energia.

Os lasers

são um dos principais dispositivos usados ​​em eletrônicos quânticos. Essas máquinas irradiam ondas de luz em um feixe focado dentro de uma faixa estreita de radiação. Isso torna a luz que um laser emite monocromático, enquanto a maioria das fontes de luz emite várias cores de luz, mesmo que a luz apareça no olho para conter apenasuma cor.

Os lasers

são importantes na pesquisa e na solução de problemas práticos. A luz de um laser não difunde o calor e carece de carga elétrica. Um laser pode operar dentro de gases corrosivos e no vácuo. Eles são úteis para medir a distância com grande precisão, comunicações ópticas e fusão termonuclear.

Outra ferramenta comumente usada em eletrônicos quânticos é o maser. Esses dispositivos emitem a radiação de microondas em um feixe focado. A frequência dessas microondas é estável e não se deteriora tão prontamente quanto as microondas padrão. A aplicação desta máquina permite que as torres de comunicação que emitem ondas sonoras na faixa de radiação de microondas enviem informações em grandes distâncias com pouca distorção.