Новый скоростной охладитель позволяет перемещать в квантовый мир достаточно крупные объекты

Резонатор и SQUID-устройство

Ученые и инженеры, работающие с оптомеханическими системами, пытаются использовать в своих целях странные эффекты и явления квантового мира. Для этого они объединяют различные компоненты систем с элементами сверхпроводящих схем. Все это охлаждается и работает при температурах порядка 100 милликельвинов, но в некоторых случаях и такой температуры недостаточно для того, чтобы устройство «перешло» в квантовый мир и надежно там закрепилось. Для перемещения в квантовый мир крупных объектов, видимых невооруженным глазом, требуются еще более близкие к точке абсолютного нуля температуры и новые методы охлаждения.

Такой новый нелинейный механизм охлаждения, способный быстро и эффективно охладить даже крупные объекты, продемонстрировали ученые из университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информатики (Institute of Quantum Optics and Quantum Information, IQOQI).

В своих экспериментах ученые соединили механический объект, вибрирующую полосу, длиной 100 микрометров, со сверхпроводящей схемой. В качестве «соединителя» использовалось магнитное поле, вырабатываемое постоянным магнитом, закрепленным на вибрирующей полосе. При перемещениях магнита происходят изменения магнитного потока, циркулирующего по схеме, «сердцем» которой является SQUID-устройство (superconducting quantum interference device).

Резонансная частота SQUID-устройства изменяется в зависимости от магнитного потока, который, в свою очередь, регулируется при помощи микроволновых сигналов. И при определенных частотах резонанса, микромеханический генератор (вибрирующая полоса с магнитом) может перейти практически в самое низкоэнергетическое квантовое состояние, т.е. охладиться до температуры очень и очень близкой к точке абсолютного нуля.

«Здесь мы используем то, что изменение резонансной частоты SQUID-устройства является нелинейной функцией по отношению к мощности СВЧ-излучения, которое управляет колебаниями генератора. И, как следствие, при помощи этого мы можем охладить объект, на порядок величины более крупный, чем это было бы возможно при помощи другого способа и при таком же уровне мощности» — пишут исследователи, — «Теперь путь для поисков и изучения квантовых свойств больших макроскопических объектов полностью открыт, и вскоре можно будет ожидать новых открытий и свершений в этой области».

Ключевые слова:
Охлаждение, Объект, Квантовый, Мир, Состояние, Температура, Резонанс, Мощность, SQUID

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Ученые NIST создали сверхнизкотемпературный холодильник, работающий за счет эффектов квантовой физики
  • Ученые разработали принципиально новый принцип построения квантового компьютера
  • Физикам удалось охладить объект ниже точки квантового предела при помощи «сжатого» света
  • Состоялось открытие первого в мире вычислительного центра с функционирующим квантовым компьютером.
  • Машины-монстры: Самый холодный электронный чип в мире
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Взгляд сквозь туман — появился новый способ, позволяющий получать четкие изображения при помощи рассеянного света
    Когда свет проходит сквозь среду с определенными оптическими свойствами, он не поглощается, а рассеивается, что приводит к потере четкости изображения оригинального объекта. К таким ...
    Разработана технология измерения времени с точностью до зептосекунд, триллионных от миллиардной доли секунды
    Насколько быстро перемещаются электроны между атомами в пределах одной молекулы? В большинстве случаев им требуется для этого всего несколько аттосекунд (10^-18 секунды или миллионной ...
    Получена новая форма стекла, прочность которой превосходит прочность алмаза
    Группа китайских ученых получила новую форму стекла, прочность которой превосходит прочность алмаза. Напомним нашим читателям, что алмаз - это один из самых твердых материалов ...
    Ксеноботы — первые в мире «живые роботы», способные к самовоспроизведению
    Ученые из университета Вермонта спроектировали то, что можно назвать первыми в мире "живыми роботами", созданными на базе живых клеток, которые способны к саморепликации при ...
    Ученые-физики измерили магнитный момент электрона с самой высокой на сегодняшний день точностью
    Группа ученых-физиков из Гарвардского университета и Северо-Западного университета провела ряд экспериментов, в ходе которых было получено самое точное на сегодняшний день значение магнитного момента ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика