Сегодня 01 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 🔥
Valve внедрила в клиент Steam панель, различающую реальные и сгенерированные ИИ кадры 17 мин.
Стартапу xAI Илона Маска удалось недавно привлечь в общей сложности $10 млрд 3 ч.
Руководство OpenAI признало, что конкуренция за ценные кадры вынуждает его шевелиться 6 ч.
Марк Цукерберг собрал звёздную команду для разработки суперинтеллекта 7 ч.
Microsoft испытала ИИ-доктора MAI-DxO, который ставит диагнозы в 4 раза точнее врачей 11 ч.
The Blood of Dawnwalker, Code Vein 2 и многие другие: анонсирована игровая презентация Bandai Namco Summer Showcase 2025 12 ч.
Комиссионный хаос: Apple изменила правила App Store для ЕС так, что теперь их никто не понимает 13 ч.
«Это был ошибочный выбор»: авторы The Alters подтвердили, что в игру попал ИИ-контент, и объяснили, как так получилось 13 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой FSR 4 для Monster Hunter Wilds и GTA V Enhanced 14 ч.
Календарь релизов — 1–6 июля: Mecha Break, Dying Light Retouched и девятый сезон Diablo IV 14 ч.
Оригинальная Nintendo Switch подорожает спустя восемь лет после запуска — пока только в Канаде 2 ч.
Крупнейший в истории AWS ИИ-суперкомпьютер Project Rainier охватит несколько ЦОД, но будет экологичным 2 ч.
OpenAI пока не готова активно использовать ускорители Google в своей инфраструктуре 4 ч.
Apple не смогла отвертеться от иска Минюста США о монополии на рынке смартфонов 7 ч.
Новая статья: Обзор Core Ultra 7 265K: гадкий утёнок 11 ч.
В России вышло игровое кресло Filum FL-CH-G-070 с надёжной конструкцией и эргономичной посадкой 12 ч.
ИИ создаст спрос на передовые чипы: выпуск 7-нм и более тонких полупроводников вырастет на 69 % к 2028 году 12 ч.
Google подключит серверы к термоядерному реактору Commonwealth Fusion Systems 13 ч.
В деревню, в глушь, на север: московский регион страдает от дефицита мощностей ЦОД, но скоро операторы могут уйти в провинцию 13 ч.
DJI выпустила грузовой дрон FlyCart 100 с грузоподъёмностью до 80 кг и передовыми системами безопасности 14 ч.