Сегодня 05 ноября 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 🔥
Dragon Age: The Veilguard испортит фанатам Mass Effect день N7 9 мин.
«Мы доработали игру полностью. И думаем о продолжении»: создатели «Смуты» раскрыли продажи боевика и смотрят в будущее 58 мин.
Apple позволит назначить «Google Карты» навигационным приложением по умолчанию, но не всем пользователям 2 ч.
Спустя 20 лет в легендарную демоверсию Halo 2 с E3 2003 можно будет поиграть самому, причём очень скоро 3 ч.
Календарь релизов 4 – 10 ноября: Empire of the Ants, Metal Slug Tactics и Metro Awakening 3 ч.
Видеоредактор «Мовавика Видео» получил новую функцию: автосубтитры при помощи искусственного интеллекта 4 ч.
Microsoft запустила ИИ-техподдержку для Xbox 4 ч.
Netflix начнёт использовать генеративный ИИ для игр и удалит почти все интерактивные шоу 5 ч.
Instagram начнёт с помощью ИИ вычислять подростков, скрывающих свой возраст 5 ч.
«Не очень хорошо, но очень интересно»: критики вынесли вердикт экшен-хоррору Slitterhead от создателя Silent Hill 15 ч.
SSD Seagate испытают в открытом в космосе — это нужно для орбитальных хранилищ данных и ИИ 12 мин.
Nintendo Switch теряет популярность — прогноз по годовым продажам снижен на 7 % 2 ч.
Apple собралась создать собственные смарт-очки — запущен проект Atlas по изучению умных очков Meta и Snap 2 ч.
Отечественные ноутбуки стали популярнее Apple, Dell и HP в России, но доминируют на рынке китайские решения 2 ч.
Microsoft потратит $10 млрд на аренду ИИ-серверов у своего конкурента CoreWeave 3 ч.
Создан консорциум UALink по разработке альтернативы NVIDIA NVLink 3 ч.
SK hynix представила первые в отрасли 16-ярусные чипы HBM3E ёмкостью 48 Гбайт 4 ч.
Мировые продажи планшетов подскочили на 20 % — Amazon и Huawei выросли сильнее всех, тогда как Apple теряет рынок 5 ч.
«Мы получили $0 из грантов CHIPS» — глава Intel пожаловался, что США тормозят выплаты по «Закону о чипах» 5 ч.
Слишком много «зелёной» энергии — не всегда хорошо: Нидерланды приняли новые нормы работы энергосетей 6 ч.