Сегодня 25 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Квантовое распространение тепла рвёт шаблоны классической физики и открывает путь к охлаждению электроники будущего

В классической физике тепло распространяется равномерно во все стороны, на чём строится всё охлаждение. В квантовом мире всё не так просто и тепло может сфокусировано распространяться волнами в строго заданном направлении. Такое наблюдалось при криогенном охлаждении вещества, что плохо применимо на практике. Теперь же учёные впервые наблюдали сфокусированное квантовое распространение тепла при комнатной температуре, а это совсем другие перспективы.

 Источник изображения:  Nature Physics 2026

Источник изображения: Nature Physics 2026

В современной физике за перенос тепла отвечают квазичастицы фононы. Это кванты колебаний кристаллической решётки, переносящие тепловую энергию. В обычном материале при 300 K они постоянно рассеиваются на других фононах, дефектах и границах кристалла, поэтому тепло от классического волнового быстро переходит к обычному диффузионному распространению — хаотичному и всенаправленному. Для наблюдения именно волновых особенностей распространения тепла исследователи взяли в качестве образца арсенид бора, у которого необычно слабое рассеяние, и поэтому фононы в нём способны сохранять волновые свойства на значительно больших расстояниях.

Для обнаружения эффекта учёные разработали метод наноразмерного картирования температуры. В обычных материалах источник тепла создавал примерно круговую картину распространения. В кристалле арсенида бора вместо этого появились выраженные лучеобразные структуры. Причём их геометрия зависела от ориентации кристаллической решётки: на разных кристаллографических плоскостях наблюдались четырёх-, шести- и восьмилучевые картины. Что важно, экспериментальные результаты совпали с теоретическими расчётами. Чтобы получить настолько чёткие картины волнового распространения тепла в материал был внедрён нагреватель из золотой нанопроволоки, который также служил детектором.

Учёные впервые наблюдали явление волнового сфокусированного переноса тепла при температуре окружающей среды 27 °C. Пока это высокая наука, но она показывает, что переносом тепла можно точно управлять в обычных условиях. Исследователи не скрывают, что практический интерес открытия связан, прежде всего, с управлением теплом в электронике. Если научиться задавать направление движения фононов структурой материала, тепло можно будет не просто рассеивать, а направлять к определённому участку или отводить от наиболее важных компонентов. Такая возможность крайне необходима для охлаждения мощных чипов, AI-ускорителей и будущих квантовых компьютеров.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Order of the Sinking Star — королева головоломок. Рецензия 3 ч.
Основатель Twitter представил голосовой ИИ, обученный с нуля только на человеческой речи 24 ч.
«Цунами уязвимостей» надвигается: эксперты предупредили, что дальше будет только хуже, но потом станет лучше 24-10 10:07
OpenAI возобновила обучение ИИ-моделей, но не пускает их в интернет 24-10 09:03
DeepSeek и MiniMax получили право разворачивать свои ИИ-модели за пределами Китая 24-10 05:16
Xbox лишилась первого операционного директора спустя всего несколько месяцев после назначения 24-10 04:30
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 24-10 00:08
Google разрешила себе использовать личную информацию из Gmail и «Фото» при показе рекламы 24-10 00:01
В ожидании третьего сезона «Фоллаут»: новый тизер подтвердил дату выхода реалити-шоу Fallout Shelter: The Experiment про жизнь в Убежище 23-10 22:02
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 23-10 20:39
Дефицит флеш-памяти привёл к скачку стоимости SSD на 303 % за год 14 ч.
Дженсен Хуанг стал предводителем робоутят — и теперь все хотят быть как Хуанг 22 ч.
Supermicro представила стойку с 256 процессорами NVIDIA Vera на жидкостном охлаждении 22 ч.
В Швеции появился суперкомпьютер Sferical One на базе NVIDIA DGX GB300 22 ч.
Запущен суперкомпьютер Daedalus — самая мощная НРС-система Греции 22 ч.
Infineon и NVIDIA разработают технологию питания на основе GaN для стоек на 800 В 23 ч.
Мировые затраты на строительство ЦОД уже в этом году достигнут $1 трлн, а в 2028 году более чем удвоятся до $2,1 трлн 24-10 07:15
Основатель Nvidia Дженсен Хуанг впервые побывал в Казахстане, высоко оценив технологический потенциал страны 24-10 06:31
Как во времена первых «Айфонов»: старт продаж iPhone Duo собрал у магазинов Apple большие очереди 24-10 01:19
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 23-10 22:00