Hva er et kvantemirage?

I dag kan MP3 -spillere som er mindre enn en kampbok kan inneholde to gigabyte med informasjon og mdash;Nok plass til omtrent 500 sanger.Når det gjelder mulighetene, strømmen, hastigheten og energieffektiviteten som er mulig å pakke inn i en mobiltelefon, eller en bærbar PC, viser et fenomen som kalles Quantum Mirage at overflaten bare har blitt riper så langt.I hovedsak er kvantemirage et fenomen som antyder at data kan overføres uten konvensjonelle ledninger.

I 1993 oppdaget IBM -forskere begrepet kvantemirage.Denne oppdagelsen kan betraktes som et vendepunkt i nanoteknologiens historie, selv når integrerte kretsløp nærmer seg deres grense i miniatyrisering.Så avansert som denne teknologien har blitt, avhenger den av noe som ble oppfunnet på 1800 -tallet og mdash;ledninger.Etter hvert blir ledninger for små for effektiv strøm av elektroner, og forbindelsen svimler ut.

Disse forskerne ved IBM mener kvantemirage kan føre til å lage kretser på en Atomic skala.I stedet for å strømme gjennom ledninger, rirer informasjon i denne atomkretsen en bølge i et hav av elektroner.

Et team på IBM, ledet av Don Eigler, satte opp et eksperiment for å demonstrere kvantemirage i handling.Ved hjelp av et skanning, tunnelmikroskop samlet de en ellipse med en diameter på 5000 ganger mindre enn et menneskehår.Ellipsen ble dannet av et halskjede med 36 koboltatomer på overflaten av en kobberkrystall avkjølt til fire grader over absolutt null.

De brukte en ellipse fordi den som en geometrisk form har det som kalles fokuspunkter i hver ende av den lange aksen.Hvis du trekker en linje fra ett fokuspunkt til et hvilket som helst punkt på ellipsen, og over til det motsatte fokuspunktet, vil avstanden alltid være den samme.

De brukte kobber fordi det er ikke-magnetiske og koboltatomer er magnetiske.De satte kobberet i en dyp frysing fordi når det er så kaldt, produserer elektronene i kobberet en resonans som kalles Kondo -effekten når et koboltatom kommer i kontakt med dem.Kondo -effekten er forestillingen om at elektrisk motstand avviker når temperaturen er nær 0 Kelvin.

Ellipsen av koboltatomer dannet en korrel som inneholder elektroner fra kobberkrystallen.Som forventet, når IBM -forskerne brukte skanning, tunnelmikroskop for å plassere et atom i ellipsen, så de Kondo -effekten.Men da de flyttet koboltatomet til et av fokuspunktene på ellipsen, dukket Kondo-effekten opp på det andre fokuspunktet.

I hovedsak syklet resonansen som ble skapt av det magnetiske koboltatomet som samhandlet med de ikke-magnetiske kobberelektroneneEn bølge gjennom elektronene som er inneholdt i koboltkjedet til det andre fokuspunktet.Alt dette til tross for at et atom ikke var der.Forskerne kalte denne effekten kvante speil.Men teknologien har en lang vei å gå.Å strenge sammen et halskjede av atomer med et skanning, tar tunnelmikroskop mye tid og energi.Men hvis prosessen kan akselereres og raffineres, kan du forestille deg, en dag kan folk være i stand til å lagre 10.000 sanger i en mikroskopisk MP3 -spiller som er implantert i det indre øret.Hvorfor ikke?Med fenomener som kvantemirage som eksisterer i universet, er alt mulig.