Wat is een Quantum Mirage?

Vandaag de dag kan MP3-spelers die kleiner zijn dan een boek van wedstrijden twee gigabyte aan informatie bevatten - voldoende ruimte voor ongeveer 500 nummers. Als het gaat om de mogelijkheden, kracht, snelheid en energie-efficiëntie die mogelijk in te pakken in een mobiele telefoon of een laptop zijn, een fenomeen genaamd quantum luchtspiegeling voorspelt dat het oppervlak kan alleen zijn tot nu toe bekrast. Wezen, quantum luchtspiegeling is een verschijnsel dat suggereert dat gegevens kunnen worden overgedragen zonder conventionele draden.

In 1993, IBM wetenschappers ontdekten het concept van de quantum luchtspiegeling. Die ontdekking kan worden beschouwd als een keerpunt in de geschiedenis van de nanotechnologie, zelfs als geïntegreerde schakelingen benaderen hun limiet in miniaturisatie. Al aangevoerd als deze technologie is geworden, afhankelijk iets uitgevonden in de 19e eeuw - draden. Uiteindelijk draden te klein geworden voor de efficiënte stroom van elektronen en de verbinding vervliegt.

Deze wetenschappers bij IBM geloven quantum luchtspiegeling kan leiden tot het ontstaan ​​van de circuits op atomaire schaal. In plaats van die door draden, informatie in deze atomaire circuit rijdt een golf in een zee van elektronen.

Een team van IBM, onder leiding van Don Eigler, het opzetten van een experiment om quantum luchtspiegeling in werking aan te tonen. Met behulp van een scanning, tunneling microscoop, geassembleerd zij een ellips met een diameter van 5000 maal kleiner dan die van een menselijke haar. De ellips werd gevormd door een ketting 36 kobaltatomen op het oppervlak van een koper kristal gekoeld tot vier graden boven het absolute nulpunt.

Ze gebruikten een ellips, omdat, als een geometrische vorm, het heeft wat aandachtspunten genoemd aan elk uiteinde van de lengteas. Als je een lijn van de ene focuspunt te vestigen op elk punt op de ellips, dan over naar de tegenoverliggende scherpstelpunt, de afstand zal altijd hetzelfde zijn.

Ze gebruikten koperen omdat het niet-magnetische en kobaltatomen zijn magnetisch. Ze zetten de koper in een diepvries, want als het zo koud, de elektronen in het koper produceert een resonantie genaamd de Kondo-effect wanneer een kobalt atoom in contact komt met hen. De Kondo effect is de gedachte dat de elektrische weerstand afwijkt wanneer de temperatuur nabij 0 Kelvin.

De ellips van kobalt atomen vormden een kraal met elektronen van de koper kristal. Zoals verwacht, wanneer de IBM wetenschappers gebruikten de scanning, tunneling microscoop om een ​​atoom binnen de ellips het Kondo-effect zagen ze positioneren. Maar wanneer ze verplaatst de kobaltatoom één van de focuspunten van de ellips, de Kondo effect verscheen op het andere brandpunt.

In wezen resonantie door het magnetische kobaltatoom interactie met de niet-magnetische koperen elektronen reed een golf door de elektronen die in de kobalt ketting om de andere focuspunt. Dit alles ondanks het feit dat een atoom er niet. De wetenschappers noemde dit effect quantum luchtspiegeling.

IBM wetenschappers theoretiseren dat quantum luchtspiegeling op een manier vergelijkbaar met de nadruk licht met lenzen, of geluid met parabolische reflectoren kunnen worden bediend. Maar de technologie heeft een lange weg te gaan. Elkaar rijgen van een ketting van atomen met een scanning, tunneling microscoop kost veel tijd en energie. Maar als het proces kan worden versneld en verfijnd, stel, één dag mensen in staat 10.000 nummers binnen een microscopisch MP3 speler geïmplanteerd in het binnenoor slaan. Waarom niet? Met verschijnselen zoals quantum luchtspiegeling in het universum bestaande, alles is mogelijk.

  • Het vastbinden van een ketting van atomen neemt samen veel tijd en energie.