Fizikai nustatė, teorinį aušinimo būdas objektą absoliutaus nulio

Kvantinėje mechanikoje, ten yra Kvantinė riba, kuri, be kita ko, paaiškina, kiek eksperimentiškai galima atvėsinti objektų samprata. Fizika nacionalinio instituto standartų ir technologijos (NIST) neseniai galėjo visiškai atvėsti objektą temperatūrai žemiau šio kvantinio apribojimo, teoriškai įrodė, kad ši technologija jie naudojami tai padaryti, ir tinka aušinimo objektus iki absoliutaus nulio (-273, 15 ° C), The yra būklė, kai reikalas yra atimta absoliučiai visi energijos ir judėjimo.

Fizikai nustatė, teorinį aušinimo būdas objektą absoliutaus nulio

aušinamas objektas šiuo atveju yra mikroskopinis "būgnas", kuri yra maža vibruojančio membrana. Pati membrana atrodo kaip disko skersmuo maža 20 mikrometrų ir 100 nm, storis, įtrauktą į superlaidžiu elektroninės grandinės. Ši grandinė yra suprojektuota taip, kad diafragmos virpesiai įtakos mikrobangų spindulius, kurie atsispindi nuo elektromagnetinių ertmėse. Fotonų mikrobangų spinduliavimas patenka ertmių pakeisti jų dažnumą į tą, kuris atitinka virpesių dažnis pati membrana. Tai lemia svyruojančia sistemos turinčio specifinį rezonanso dažnį.

Fizikai nustatė, teorinį aušinimo būdas objektą absoliutaus nulio

Ankstesnėse eksperimentų, ekspertai iš NIST galintys atvėsti membraną prie maitinimo būseną, atitinkanti trečdalį fotonų energija. Norėdami tai padaryti, jie naudojami aušinimo "šalinės juostos aušinimas" metodą. Dėl labai galingas srautas mikrobangų krosnelės, turinčių žemiau rezonansinio dažnio sistemos sukurtos mokestį, kuris sukėlė atomus ir molekules plokštės virpėti esant 10 milijonų kartų per sekundę greičiu, todėl fotonų atsiradimą, kurio dažnis yra didesnis nei rezonansinis sistemos dažnumą. Kai elektromagnetinio ertmės pasiekia tam tikrą ribą pildymo fotonus, kai fotonai pradėjo palikti sistemą ir taip imtis energijos gabalas, todėl labai stiprus aušinimo sistemos elementų. Neseniai eksperimentą, tie patys mokslininkai padarė narės, kurioje energijos membranos, po aušinimo, buvo vienas penktadalis iš vieno fotono energija. Vykdyti Tai buvo įmanoma dėka "suspaudimo" pasaulio metodu. Pagal suspaudimo šiuo atveju reiškia kvantinės mechanikos reiškinys, kai triukšmo ir kitų nepageidaujamų virpesiai izoliuotas nuo pagrindinio dažnio šviesos virpesiai, kad neturi įtakos eksperimento eigą. Norėdami sukurti šią suspaudimo mokslininkai panaudojo specialią schemą, kuri veikia kaip shupomodavitel ir prietaisą, kuris gamina fotonus, visiškai neturi pašalinių vibracijų.

"Yra fotonų triukšmo sukelia pažeidimą harmonijos virpesių sistemos ir, atitinkamai, yra šiltas. Mes galėjome išspausti šviesą aukščiausiu lygiu ir gavo fotonus kaip įmanoma šiuo metu stabili intensyvumo. Jie yra stiprūs ir trapus tuo pačiu metu ", - sako NIST fizikas Johnas Teufel.

Eksperimentas kaip visuma rodo, kad objektai gali būti atšaldomas iki mažesnėmis palūkanomis nei prognozuota anksčiau priimtus kvantinę ribą (teoriniu požiūriu, net absoliutaus nulio). Tai, savo ruožtu, gali žymiai paveikti tyrimų ir technologijos plėtros apskritai metodus.

"Mažesnis objektas turi būti aušinamas, tuo geriau jis yra daugelyje sričių. Pavyzdžiui, šiuo atveju, jutikliai tampa dar jautresni ir tiksli. Saugojimo aplinka tie patys duomenys gali būti saugomi ilgiau. Ir jei jūs naudojate aušinimo modelį kvantinės kompiuterių, ji bus išvengta klaidų atsiradimo. "

Pasak mokslininkų iš NIST, šie atšaldyti "būgnai" gali tapti kubitai (elementari dalelė kvantinis skaičiavimas, Kvantinė bit), hibridinių kvantinio kompiuterio natūra (dėl pagrindu ir dydţio, ir mechaninių technologijų), kuri bus pajėgi išspręsti problemas, šiuo metu laikomas "neišsprendžiamos". Nes didžioji dalis, jie yra sunkiai būtent dėl ​​apribojimų, kuriuos kelia aukštos temperatūros sąlygomis, tačiau siūlomas metodas gali išspręsti šią problemą. Bent jau teoriškai.