Каков Квантовый Мираж?
Сегодня, MP3-плееры, которые меньшего размера чем книга матчей, могут держать два гигабайта информации — достаточно пространства приблизительно для 500 песен. Когда дело доходит до способностей, власти, скорости и эффективности использования энергии, которые возможно упаковать в сотовый телефон, или ноутбук, явление, названное квантовым миражом, предвещает это, поверхность, возможно, только до сих пор насекалась. По существу, квантовый мираж - явление, которое предполагает, что данные могут быть переданы без обычных проводов.
В 1993, ученые IBM обнаружили понятие квантового миража. То открытие может быть расценено как поворотный момент в истории нанотехнологии, как раз когда интегральные схемы приближают к своему пределу в миниатюризации. Столь же продвинутый, как эта технология стала, она зависит от чего-то изобретенного в 19-ом столетии — провода. В конечном счете, провода становятся слишком малыми для эффективного потока электронов, и соединение кончается неудачей.
Эти ученые из IBM полагают, что квантовый мираж может привести к созданию кругооборотов на <них>, атомных масштаб. Вместо того, чтобы перекачать провода, информация в этом атомном кругообороте едет на волне в море электронов.
команда в IBM, во главе с Доном Эиглером, настраивают эксперимент, чтобы продемонстрировать квантовый мираж в действии. Используя просмотр, микроскоп туннелирования, они собрали эллипс с диаметром, в 5 000 раз меньшим чем те из человеческих волос. Эллипс сформировало ожерелье 36 атомов кобальта на поверхности медного кристалла, охлажденного до четырех степеней выше абсолютного нуля.
Они использовали эллипс, потому что, как геометрическая форма, это имеет то, что называют фокусами в каждом конце ее продольной оси. Если Вы будете чертить линию от одного фокуса до какого-либо пункта на эллипсе, то к противоположному фокусу, интервал всегда будет тем же самым.
Они использовали медь, потому что it немагнитная с и атомы кобальта являются магнитными. Они помещают медь в глубокую заморозку, потому что, когда it с, что холод, электроны в меди производят резонанс, названный эффектом Kondo, когда атом кобальта приходит в соприкосновение с ними. Эффект Kondo - понятие, что электрическое сопротивление отклоняется, когда температура близка 0 Кельвина.
Эллипс атомов кобальта формировал загон, содержащий электроны от медного кристалла. Как ожидалось, когда ученые IBM использовали просмотр, микроскоп туннелирования, чтобы установить атом в пределах эллипса, они видели эффект Kondo. Но, когда они перемещали атом кобальта в один из фокусов на эллипсе, эффект Kondo появился в другом фокусе.
В основном, резонанс, созданный магнитным атомом кобальта, взаимодействующим с немагнитными медными электронами, поехал на волне через электроны, содержавшиеся в пределах ожерелья кобальта к другому фокусу. Все это несмотря на то, что атом не был там. Ученые дублировали этот квантовый мираж эффекта.
Ученые IBM теоретически оценивают тот квантовый мираж, может быть эксплуатирован способами, подобными сосредоточиванию света с линзами, или звука с параболическими отражателями. Но у технологии есть длинный путь, чтобы пойти. Натягивая вместе ожерелье атомов с просмотром, микроскоп туннелирования занимает много времени и энергии. Но если процесс может быть ускорен и очищен, только вообразить, однажды люди могут быть в состоянии сохранить 10 000 песен в пределах микроскопического MP3-плеера, внедренного во внутреннее ухо. Почему нет? С явлениями как квантовый мираж, существующий во вселенной, что-либо возможно.