Новая технология позволяет наблюдать квантовые явления невооруженным взглядом.

Новая технология позволяет наблюдать квантовые явления невооруженным взглядом.

Команда ученых из Кембриджского университета создала специальный полупроводниковый чип, на поверхности которого электроны переходят в особое возбужденное квантовое состояние, в котором они излучают фотоны света и поэтому могут быть видимы с помощью обычного оптического микроскопа. Возбужденные лучом лазерного света электроны материала чипа являются своего рода квантовой супержидкостью, состоящей из относительно больших квантовых квазичастиц. Эти квазичастицы, поляритоны, обладают свойствами сверхпроводников и малой массой, благодаря чему они могут свободно перемещаться в пределах чипа, создавая так называемую квантовую супержидкость.

Доктор Габ Христман (Gab Christmann), работая совместно с профессором Джереми Баумбергом (Jeremy Baumberg) и доктором Наталией Берлофф (Natalia Berloff ) из Кембриджского университета, создал специализированные виды полупроводниковых чипов по поверхности которых поток квантовых квазичастиц может передвигаться без сопротивления по заданной траектории. Изменяя внешнее воздействие на поток можно управлять скоростью и направлением его движения.

В некоторых случаях, попадая меж двух лучей лазерного света, поток квантовой супержидкости начинал спонтанно колебаться, создавая известное ученым явление, называемое квантовым маятником. Только в данном случае этот маятник колебался в терагерцовом диапазоне частот. Несложно себе представить к чему может привести появление квантовых цифровых схем, работающих на таких частотах.

У полученной квантовой жидкости есть еще множество весьма специфических свойств, самым необычным и удивительным из которых является попытка этой жидкости оттолкнуться от самой себя. Такая жидкость может циркулировать по заданным траекториям, производя вихри и сложные линии. Благодаря этому такая жидкость может стать аналогом электрического тока, только не в электронных, а в квантовых схемах. Увеличение количества лазерных лучей, воздействующих на квантовую жидкость, приводит к получению новых квантовых состояний поляритонов и к приобретению супержидкостью совершенно новых уникальных свойств.

Дальнейшие усилия группы кембриджских ученых будут направлены на то, что бы вместо лазеров для получения и изменения состоянии квантовой жидкости использовать электрическое поле или электрический ток, да еще и при комнатной температуре. Если они добьются успеха в этом деле, то такая технология может лечь в основу устройств на основе квантовых логических схем, которые придут на смену традиционным электронным схемам.

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.