Cos'è l'elettronica quantistica?

Nel campo dell'elettronica quantistica, gli scienziati studiano l'interazione delle radiazioni e della materia a livello quantistico.Utilizzando la conoscenza dell'elettronica e della fisica, gli scienziati in questo campo hanno fatto molti progressi in ottica e fisica radio.Le macchine come l'amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni (laser) e l'amplificazione del microonde mediante emissione stimolata di radiazioni (Maser) sono particolarmente utili nel campo dell'elettronica quantistica. La teoria quantistica è accettata dagli scienziati come teoria di base della teoria di base della teoria di baseFisica che unifica tutti i dispositivi fisici.Pertanto, qualsiasi dispositivo elettronico può essere considerato un dispositivo elettronico quantistico.La maggior parte degli scienziati, tuttavia, comprende che i dispositivi elettronici quantistici sono solo quei dispositivi che stimolano le transizioni tra i livelli di energia quantistica.Laser e maser sono i dispositivi primari utilizzati nell'elettronica quantistica, poiché ciascuno di questi si concentra sull'energia in un raggio stretto e focalizzato.Transistor e superconduttori possono utilizzare i principi della meccanica quantistica, ma di solito non sono considerati dispositivi elettronici quantistici.

Nell'elettronica quantistica, le transizioni tra i livelli di energia quantistica sono di particolare importazione.Atomi, molecole e altri sistemi quantistici contengono particelle eccitate.Questi sistemi possono contenere solo quantità di energia certe, rigorosamente definite.Quando un sistema emette le radiazioni elettromagnetiche, sotto forma di luce o onde radio, si sposta da un livello di energia più elevato a uno inferiore.Laser e maser possono essere usati per eccitare questi atomi o molecole in stati di energia superiori.

i laser sono uno dei dispositivi principali utilizzati nell'elettronica quantistica.Queste macchine irradiano onde di luce in un raggio focalizzato all'interno di una gamma ristretta di radiazioni.Ciò rende la luce che un laser emette monocromatici, mentre la maggior parte delle fonti di luce emettono più colori di luce, anche se la luce appare all'occhio per contenere solo un colore.

I laser sono importanti sia nella ricerca che nella risoluzione di problemi pratici.La luce di un laser non diffusa calore e manca di una carica elettrica.Un laser può operare all'interno di gas corrosivi e nel vuoto.Sono utili per misurare la distanza con grande precisione, comunicazioni ottiche e fusione termonucleare.

Un altro strumento che viene comunemente usato nell'elettronica quantistica è il maser.Questi dispositivi emettono radiazioni a microonde in un raggio focalizzato.La frequenza di queste microonde è stabile e non si deteriora facilmente come le microonde standard.L'applicazione di questa macchina consente a torri di comunicazione che emettono onde sonore nella gamma di radiazioni a microonde per inviare informazioni su grandi distanze con poca distorsione.