วันนี้ผู้เล่น MP3 ที่มีขนาดเล็กกว่าหนังสือจับคู่สามารถเก็บข้อมูลได้สองกิกะไบต์ - มีเนื้อที่เพียงพอสำหรับเพลงประมาณ 500 เพลง เมื่อพูดถึงความสามารถพลังงานความเร็วและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สามารถบรรจุลงในโทรศัพท์มือถือหรือแล็ปท็อปปรากฏการณ์ที่เรียกว่า quantum mirage มีความหมายว่าพื้นผิวนั้นอาจมีรอยขีดข่วนเท่านั้น โดยพื้นฐานแล้วควอนตัมมิราจเป็นปรากฏการณ์ที่แสดงให้เห็นว่าสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้โดยไม่ต้องใช้สายทั่วไป
ในปี 1993 นักวิทยาศาสตร์ของ IBM ค้นพบแนวคิดของควอนตัมมิราจ การค้นพบนั้นอาจถือได้ว่าเป็นจุดหักเหในประวัติศาสตร์ของนาโนเทคโนโลยีแม้ในขณะที่วงจรรวมเข้าใกล้ขีด จำกัด ในการย่อขนาด ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีนี้มันขึ้นอยู่กับสิ่งที่คิดค้นในศตวรรษที่ 19 - สายไฟ ในที่สุดสายไฟเล็กเกินไปสำหรับการไหลของอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพและการเชื่อมต่อจะเลือนหายไป
นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ที่ IBM เชื่อว่าควอนตัมมิราจอาจนำไปสู่การสร้างวงจรใน ระดับอะตอม แทนที่จะไหลผ่านสายไฟข้อมูลในวงจรอะตอมนี้ขี่คลื่นในทะเลอิเล็กตรอน
ทีมที่ IBM นำโดย Don Eigler ตั้งค่าการทดสอบเพื่อแสดงให้เห็นถึงการทำงานของควอนตัม ใช้กล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์เพื่อประกอบวงรีที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ 5,000 เท่า วงรีนั้นถูกสร้างขึ้นโดยสร้อยคอของอะตอมโคบอลต์ 36 ดวงบนพื้นผิวของผลึกทองแดงที่เย็นลงถึงสี่องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์
พวกเขาใช้วงรีเพราะเป็นรูปทรงเรขาคณิตมันมีสิ่งที่เรียกว่าจุดโฟกัสที่ปลายแต่ละด้านของแกนยาว หากคุณวาดเส้นจากจุดโฟกัสหนึ่งจุดไปยังจุดใด ๆ บนวงรีจากนั้นไปยังจุดโฟกัสตรงกันข้ามระยะทางจะเท่ากันเสมอ
พวกเขาใช้ทองแดงเพราะอะตอมที่ไม่ใช่แม่เหล็กและโคบอลต์เป็นแม่เหล็ก พวกเขาใส่ทองแดงในการแช่แข็งลึกเพราะเมื่อมันเย็นนั้นอิเล็กตรอนในทองแดงจะสร้างเสียงสะท้อนที่เรียกว่าเอฟเฟกต์คอนโดเมื่ออะตอมโคบอลต์สัมผัสกับพวกเขา เอฟเฟกต์ Kondo เป็นแนวคิดที่ว่าความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนไปเมื่ออุณหภูมิอยู่ใกล้ 0 เคลวิน
วงรีของอะตอมโคบอลต์ก่อให้เกิดอิเล็กตรอนจากคริสตัลคอร์รัล ตามที่คาดไว้เมื่อนักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มใช้การสแกนกล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์เพื่อวางอะตอมภายในวงรีพวกเขาเห็นผล Kondo แต่เมื่อพวกเขาย้ายอะตอมโคบอลต์ไปยังหนึ่งในจุดโฟกัสบนวงรีเอฟเฟกต์ Kondo จะปรากฏขึ้นที่จุดโฟกัสอีกจุดหนึ่ง
ในสาระสำคัญเสียงสะท้อนที่สร้างขึ้นโดยอะตอมโคบอลต์แม่เหล็กที่มีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนทองแดงที่ไม่ใช่สนามแม่เหล็กจะขี่คลื่นผ่านอิเล็กตรอนที่อยู่ภายในสร้อยคอโคบอลต์ไปยังจุดโฟกัสอื่น ๆ ทั้งหมดนี้แม้จะมีความจริงที่ว่าอะตอมไม่ได้อยู่ที่นั่น นักวิทยาศาสตร์ขนานนามว่า mirage quantum เอฟเฟกต์นี้
นักวิทยาศาสตร์ของไอบีเอ็มตั้งทฤษฎีว่าภาพลวงตาควอนตัมอาจทำงานในลักษณะที่คล้ายกับการเน้นแสงด้วยเลนส์หรือเสียงด้วยตัวสะท้อนพาราโบลา แต่เทคโนโลยีมีทางยาวไป การรวมตัวกันของสร้อยคออะตอมด้วยการสแกนกล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์ใช้เวลาและพลังงานอย่างมาก แต่ถ้ากระบวนการนั้นสามารถเร่งและขัดเกลาได้ลองจินตนาการว่าวันหนึ่งผู้คนอาจเก็บเพลงได้ 10,000 เพลงในเครื่องเล่น MP3 ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ฝังอยู่ในหูชั้นใน ทำไมไม่ ด้วยปรากฏการณ์เช่นภาพลวงตาควอนตัมที่มีอยู่ในจักรวาลทุกสิ่งเป็นไปได้
