Vad är en kvantmirage?

Idag kan MP3 -spelare som är mindre än en bok med matcher innehålla två gigabyte information mdash;tillräckligt med utrymme för cirka 500 låtar.När det gäller kapacitet, kraft, hastighet och energieffektivitet som är möjliga att packa in i en mobiltelefon, eller en bärbar dator, portar ett fenomen som kallas kvantmirage att ytan bara har repats hittills.I huvudsak är Quantum Mirage ett fenomen som antyder att data kan överföras utan konventionella ledningar.

1993 upptäckte IBM -forskare begreppet kvantmirage.Denna upptäckt kan betraktas som en vändpunkt i nanoteknikens historia, även när integrerade kretsar närmar sig deras gräns vid miniatyrisering.Så avancerad som denna teknik har blivit beror det på något som uppfanns under 1800 -talet mdash;ledningar.Så småningom blir ledningar för små för det effektiva flödet av elektroner och anslutningen fizzlar ut.

Dessa forskare vid IBM tror att kvantmirage kan leda till skapandet av kretsar på en atomisk skala.Istället för att flyta genom ledningar rider information i denna atomkrets en våg i ett hav av elektroner.

Ett team på IBM, ledd av Don Eigler, skapade ett experiment för att visa kvantmirage i aktion.Med hjälp av en skanning, tunnelmikroskop, monterade de en ellips med en diameter 5 000 gånger mindre än för ett mänskligt hår.Ellipsen bildades av ett halsband av 36 koboltatomer på ytan av en kopparkristall kyld till fyra grader över absolut noll.

De använde en ellips eftersom den som en geometrisk form har vad som kallas fokuspunkter i varje ände av sin långa axel.Om du drar en linje från en fokuspunkt till någon punkt på ellipsen, kommer över till motsatt fokuspunkt, kommer avståndet alltid att vara detsamma.

De använde koppar eftersom det är icke-magnetiska och koboltatomer är magnetiska.De sätter koppar i en djupfrysning eftersom när det är så kallt producerar elektronerna i koppar en resonans som kallas Kondo -effekten när en koboltatom kommer i kontakt med dem.Kondo -effekten är uppfattningen att elektrisk motstånd avviker när temperaturen är nära 0 Kelvin.

ellipsen av koboltatomer bildade en korral innehållande elektroner från kopparkristallen.Som förväntat, när IBM -forskarna använde skanningen, tunnelingmikroskop för att placera en atom i ellipsen såg de Kondo -effekten.Men när de flyttade koboltatomen till en av fokuspunkterna på ellipsen, dök Kondo-effekten vid den andra fokuspunkten.

I huvudsak kikar resonansen som skapats av den magnetiska koboltatomen som interagerar med de icke-magnetiska kopparelektronerna som redEn våg genom elektronerna i kobolthalsbandet till den andra fokuspunkten.Allt detta trots att en atom inte var där.Forskarna kallade denna effekt Quantum Mirage.

IBM -forskare teoretiserar att kvantmirage kan drivas på sätt som liknar fokusering av ljus med linser eller ljud med paraboliska reflektorer.Men tekniken har en lång väg att gå.Att slå ihop ett halsband av atomer med en skanning, tunnelmikroskop tar mycket tid och energi.Men om processen kan accelereras och förfinas, föreställ dig, en dag kanske människor kan lagra 10 000 låtar inom en mikroskopisk MP3 -spelare implanterad i det inre örat.Varför inte?Med fenomen som Quantum Mirage som finns i universum är allt möjligt.