Атомтроніка може стати новою електронікою

Забудьте про дроти, кремнії і електриці. Фізики розробили новий вид ланцюга, яка відрізняється від електричної тим, що в ній використовуються газ та лазерні промені. Координуючи атоми цього ультраохлажденного газу, вчені навчилися включати і вимикати його протягом, ставши на крок ближче до створення першого в світі атомтронного пристрою.

Ета юна і все ще здебільшого теоретична область, заснована на ідеї, що атоми в незвичайних квантових станах, можуть стати альтернативою випробуваного електрону у справі створення корисних пристроїв. Поборники цієї новинки малюють креслення атомних версій багатьох традиційних електронних компонентів - починаючи від проводів і батарей і закінчуючи транзисторами і діодами.

В квантовому інституті в місті Гейтерсберзі, післядипломний студент Ананд Раманатан спільно з колегами, використовує ультраохлажденний газ, який називається конденсат Бозе-Ейнштейна, для створення атомтронних датчиків. У статті, яка буде опублікована в журналі Physical Review Letters, команда повідомляє про створення цього газу охолодженням атомів натрію висять в магнітному полі. Дослідники направили на ці атоми пару лазерних променів і додатково охолодили їх до 10 мільярдних градуса вище абсолютного нуля. Ці два промені також додали конденсату, що утворився при цих низьких температурах, форму сплющенного пончика з радіусом близько 20 мікрометрів.

Вторая пара лазерів передала цьому "пончики" енергію, змусивши його обертатися. Так як атоми в конденсаті поводяться як єдине ціле, як зчеплена квантова частинка, таке кільце не прискорюється і сповільнюється поступово - воно перестрибує між швидкостями, подібно блендеру, в який закладено кілька швидкостей. Дослідники вибрали найнижчу швидкість для свого кільця - близько одного обороту в секунду.

Поскольку конденсат вільний від тертя, це кільце, в теорії, має обертатися вічно. Але через технічні складнощі, викликаних обмеженим терміном життя їх конденсату, кільце проіснувало лише 40 секунд.

Орігінал (на англ. Мовою): Sciencenews

• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов