Kuantum Mirage nedir?

Bugün, bir eşleşme kitabından daha küçük olan MP3 çalarlar iki gigabayt bilgi tutabilir - yaklaşık 500 şarkı için yeterli alan. Bir cep telefonuna veya bir dizüstü bilgisayara sığması mümkün olan yetenekler, güç, hız ve enerji verimliliği söz konusu olduğunda, kuantum miraj denilen bir olgu, yüzeyin sadece çizilebileceğini göstermektedir. Temel olarak, kuantum miraj, verilerin geleneksel teller olmadan aktarılabileceğini gösteren bir olgudur.

1993 yılında IBM bilim adamları kuantum serap kavramını keşfetti. Bu keşif nanoteknoloji tarihinde bir bütünleşik devreler minyatürleşmedeki sınırlarına yaklaşsa bile nanoteknoloji tarihinde bir dönüm noktası olarak görülebilir. Bu teknoloji büyüdükçe, 19. yüzyılda icat edilen bir şeye - tellere bağlı. Sonunda, elektronların verimli akışı için bağlantı çok küçük hale gelir ve bağlantı püskürür.

IBM'deki bu bilim adamları kuantum mirajının atom ölçeğinde devrelerin oluşmasına yol açabileceğine inanıyor. Tellerin içinden akmak yerine, bu atom devresindeki bilgiler bir elektron denizinde bir dalga sürüyor.

IBM’de Don Eigler’in liderliğindeki bir ekip, eylemde kuantum serapini göstermek için bir deney yaptı. Taramalı, tünelleme mikroskobu kullanarak, insan saçıdakinden 5.000 kat daha küçük bir elips topladılar. Elips, mutlak sıfırın üzerinde dört dereceye kadar soğutulmuş bir bakır kristalinin yüzeyinde 36 kobalt atomundan oluşan bir kolye ile oluşturulmuştur.

Bir elips kullandılar, çünkü geometrik bir şekil olarak uzun ekseninin her iki ucunda odak noktası olarak adlandırılan noktaya sahipti. Bir odak noktasından elips üzerindeki herhangi bir noktaya, sonra karşıt odak noktasına bir çizgi çizerseniz, mesafe daima aynı olacaktır.

Bakır kullandılar çünkü manyetik değil ve kobalt atomları manyetik. Bakırı derin dondurucuya koyarlar çünkü soğuk olduğunda, bakırdaki elektronlar kobalt atomları ile temasa geçtiğinde Kondo etkisi denilen bir rezonans üretir. Kondo etkisi, sıcaklık 0 Kelvin civarındayken elektrik direncinin değiştiği kavramıdır.

Kobalt atomlarının elipsi, bakır kristalinden bir mercan içeren elektronları oluşturdu. Beklendiği gibi, IBM bilim adamları taramayı, tüneli mikroskobunu elips içerisindeki bir atomu konumlandırmak için kullandıklarında Kondo etkisini gördüler. Ancak, kobalt atomunu elips üzerindeki odak noktalarından birine taşıdıklarında, Kondo etkisi diğer odak noktasında ortaya çıktı.

Temel olarak, manyetik olmayan bakır elektronları ile etkileşime giren manyetik kobalt atomunun yarattığı rezonans, kobalt kolyenin içindeki elektronların içinden bir başka odak noktasına bir dalga geçirdi. Bütün bunlar bir atomun orada olmadığı gerçeğine rağmen. Bilim adamları bu etkiyi kuantum serap olarak adlandırdılar.

IBM bilim adamları, kuantum mirajının ışığa merceklerle odaklanmaya veya parabolik yansıtıcılarla sese odaklanmaya benzer şekillerde kullanılabileceğine dair teori kurar. Ancak teknolojinin ilerlemesi gereken çok yol var. Bir atom kolyesini bir tarama, tünelleme mikroskobu ile bir araya getirmek çok zaman ve enerji gerektirir. Fakat eğer süreç hızlandırılabilir ve rafine edilebilirse, bir hayal edin, bir gün insanlar iç kulağa yerleştirilmiş mikroskopik bir MP3 çalarda 10.000 şarkı saklayabilirler. Neden olmasın? Evrende varolan kuantum seferi gibi fenomenlerle her şey mümkündür.