Физикам удалось услышать атом

Команда ученых из Технологического университета Чалмерса (Швеция) использовала звук для общения с искусственным атомом, демонстрируя любопытный феномен в квантовой физике, который заставляет звуковые волны взять на себя роль света.
sciencealert.com.au
3
5501
  • Искусственный атом (справа) генерирует звуковые волны, которые улавливаются микрофоном (слева).
    Искусственный атом (справа) генерирует звуковые волны, которые улавливаются микрофоном (слева). Фото: Philip Krantz, Krantz NanoArt
  • Искусственный атом и микрофон.
    Искусственный атом и микрофон. Фото: Martin Gustafsson, Maria Ekstr? m
  • Искусственный атом.
    Искусственный атом. Фото: Martin Gustafsson, Maria Ekstr? m

Для своего эксперимента ученые создали искусственный атом, который излучал энергию в виде заряженных частиц. В отличие от атомов естественного происхождения, в опыте физики использовали энергию звуковых волн частотой 4,8 ГГц. При таких высоких частотах длина звуковой волны настолько мала, что ее можно направить вдоль поверхности микрочипа. На чипе при этом был размещен искусственный атом из сверхпроводящего материала, длина которого составляла 0,01 миллиметра.

Теоретически, звук атома делится на потоки квантовых частиц, они являются самым слабым проявлением звука, который может быть обнаружен. Поскольку звук движется медленнее света в 100 тысяч раз, это открывает возможности контроля над квантовой системой. Ученые могут научиться манипулировать квантовыми частицами звука во время их полета сквозь пространство: например, можно заставить атом взаимодействовать только со звуком определенной длины волны.

Способность «слышать» атомы открывает ученым дверь в новый раздел квантовой физики и дает возможность создать сверхбыстрые компьютеры. «Мы построим электрические цепи, которые будут подчиняться квантовым законам, мы будем контролировать и изучать их», — уверяет Пер Дельсинг.

Комментарии

3 комментария