Сегодня 30 июля 2025
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.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Квадриллион токенов за месяц: Google рассказала о нагрузке на свои ИИ-сервисы в июне 6 ч.
«Аэрофлот» возобновил полёты после взлома, но масштабы и ущерб от инцидента по-прежнему неизвестны 6 ч.
Runway представила «Photoshop для видео» — ИИ-модель Aleph для быстрого редактирования видео 7 ч.
Кровавый пародийный боевик Hotel Barcelona от авторов Deadly Premonition и No More Heroes отправит игроков в отель маньяков-убийц — раскрыта дата выхода 7 ч.
Selectel запустил хранилище S3 Vault — облачное решение для резервного копирования S3-бакетов 8 ч.
ИИ-блокнот NotebookLM от Google научился создавать слайд-шоу с озвучкой 8 ч.
Выручка Yandex B2B Tech выросла во втором квартале 2025 года на 59 % 8 ч.
Bloober Team показала 35 минут геймплея Cronos: The New Dawn — фанаты Dead Space и Silent Hill в восторге 8 ч.
Windows 10 сегодня исполнилось 10 лет — вспоминаем 10 спорных и определяющих моментов в истории ОС 10 ч.
Photoshop получил ИИ-инструмент для быстрого повышения качества старых фотографий 11 ч.
Власти США выдали Nvidia первые лицензии на поставки ускорителей H20 в Китай после снятия запрета 34 мин.
В прошлом квартале мировые поставки кремниевых пластин выросли на 9,6 % 2 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы MSI MPG X870E CARBON WIFI: каждому — своё 6 ч.
Энергетическую безопасность Техаса обеспечат хранилища энергии на б/у-аккумуляторах от электромобилей 9 ч.
Razer представила киберспортивную беспроводную гарнитуру BlackShark V3 Pro в версиях для ПК, PS5 и Xbox 10 ч.
Стартап Reflect Orbital направит солнечный свет на ночную сторону Земли с помощью гигантских зеркал на орбите 11 ч.
Corsair представила мощный мини-ПК AI Workstation 300 — процессоры Ryzen AI Max и до 128 Гбайт памяти LPDDR5X 11 ч.
Ayaneo анонсировала складную портативную игровую консоль Pocket DS с Android и двумя экранами 11 ч.
Domino's научила робопса Boston Dynamics Spot доставлять пиццу и отгонять чаек 12 ч.
Elgato выпустила Facecam 4K — веб-камеру с поддержкой 4K при 60 FPS и сменными фильтрами за $200 12 ч.