Сегодня 22 мая 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Эксперимент 100-летней давности повторили на квантовом уровне, что впустит квантовые явления в наш мир

Науке давно известен туннельный эффект, когда частицы преодолевают энергетический барьер, не имея для этого энергетических оснований. Это явление из квантового мира, которое нашло широкое применение в электронике. Теперь учёные расширили возможности туннелирования до группового поведения частиц, что стало повторением опыта 100-летней давности на квантовом уровне. Оказалось, группы электронов могут подталкивать одна другую к коллективному туннелированию.

 Образец «квантового» материала для эксперимента. Источник изображения: Lance Hayashida/Caltech

Образец «квантового» материала для эксперимента. Источник изображения: Lance Hayashida/Caltech

В 1919 году немецкий физик Генрих Баркгаузен (Heinrich Barkhausen) поставил опыт, впоследствии названный его именем. На примере помещённого в катушку ферромагнитного материала он показал, что в процессе внешнего воздействия на материал происходит скачкообразное изменение его намагниченности. В процессе опыта Баркгаузена в подсоединённом к катушке громкоговорителе, например, возникал треск, когда к ферромагнетику подносили магнит. Намагниченность отдельных доменов затрагивала соседние, и это распространялось как лавина и, в то же время, скачками, пока материал полностью не становился намагниченным.

Учёные из Калтеха (Технологического института Калифорнии) решили обнаружить такой же эффект на квантовом уровне без внешних воздействий чисто за счёт квантовых явлений. Фактически это была проверка на спонтанное групповое туннелирвоание. Они поместили в катушку такой ферромагнитный материал, как литий-гольмий-иттрий фторид, и охладили его до температуры вблизи абсолютного нуля. Катушка нужна была для измерения напряжения, которое там возникнет в случае, если в материале начнёт меняться намагниченность.

После старта эксперимента учёные начали регистрировать скачки напряжения, аналогичные по природе шумам Баркгаузена. Это указало на то, что квантово-механическое туннелирование отдельных электронов привело к групповому или совместному туннелированию частиц.

«Классически каждая из мини-лавин, в которых группы спинов меняют направление, происходит сама по себе, — говорят авторы работы. — Но мы обнаружили, что благодаря квантовому туннелированию две лавины синхронизируются друг с другом. Это результат взаимодействия двух больших групп электронов друг с другом, и благодаря своему взаимодействию они производят эти изменения. Этот эффект совместного туннелирования стал неожиданностью».

Открытие даёт надежду на создание квантовых датчиков и других электронных приборов. Фактически квантовые явления в виде группового взаимодействия электронов можно использовать как макрообъекты, что упростит эксперименты в области квантовой физики и позволит использовать эти явления в обычной электронике и не только.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Поставщик данных для обучения ИИ Scale AI привлёк $1 млрд 31 мин.
Кооперативный шутер Crime Boss: Rockay City в духе Payday ворвётся в Steam с новым DLC — дата выхода и специальное предложение на релизе 48 мин.
Британский регулятор изучит ИИ Microsoft, который будет постоянно делать скриншоты вашего экрана 50 мин.
Microsoft представила платформу Windows Copilot Runtime для разработки Windows-приложений с ИИ 54 мин.
Microsoft Copilot дорос до виртуального сотрудника — ИИ-помощник будет самостоятельно выполнять простые рабочие задачи 2 ч.
Google начнёт показывать рекламу в ответах ИИ на запросы в поиске 2 ч.
Microsoft, OpenAI и другие обязались защитить человечество от мощных ИИ-систем 2 ч.
Итоги МТС True Tech Day 2.0: ИИ, нейронные сети, облака, большие данные, программирование и технологии будущего 2 ч.
«Базис» и Fplus создадут совместную экосистему цифровых рабочих пространств на базе российских ИТ-решений 3 ч.
Microsoft представила малую языковую модель Phi-3-Silica для компьютеров Copilot Plus PC 3 ч.
Представлен смартфон Realme GT 6T с чипом Snapdragon 7+ Gen 3, зарядкой на 120 Вт и ценой от $370 7 мин.
Тайваньские фабрики чипов завалили заказами после повышения США пошлин на продукцию из Китая 29 мин.
Провал заменителя смартфона AI Pin вынудил стартап Humane выставить себя на продажу 33 мин.
Arm-процессоры Microsoft Cobalt 100 появились в облаке Azure 49 мин.
Учёные создали экзоскелет для семян — он поможет им самостоятельно зарыться в почву 3 ч.
SpaceX показала первый видеозвонок с помощью обычного смартфона через спутник Starlink 3 ч.
Китайский производитель тяговых батарей CATL нацелился на мировой рынок — будет запущено 8 заводов за рубежом 4 ч.
Samsung и Arm объединят усилия для разработки технологий 6G 5 ч.
Amazon решила повременить с закупками ускорителей Nvidia поколения Grace Hopper и дождаться выхода преемников 6 ч.
Для Intel ставка на оборудование High-NA EUV может обернуться большими убытками 7 ч.