IBM демонстрирует самые миниатюрные в мире художественные работы

На художественной выставке, открывшейся в Музее патентов и товарных знаков США (United States Patent and Trademark Museum) в Александрии, штат Вирджиния, представлены два изображения атомных структур, являющиеся результатом научной деятельности специалистов исследовательских лабораторий IBM.

Экспериментируя с материалами, из которых, возможно, будут создаваться компьютерные микросхемы и компоненты устройств хранения, ученые IBM построили из отдельных атомов великолепные структуры, используя специализированный микроскоп, изобретение которого принесло двум сотрудникам IBM Нобелевскую премию в 1986 году. Два таких изображения, созданные с применением низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа IBM (Scanning Tunneling Microscope, STM), представлены на выставке «Искусство изобретения», подготовленной организацией National Inventors Hall of Fame Foundation (NIHFF) и Бюро патентов и торговых марок США (United States Patent and Trademark Office, USPTO) для музея USPTO Museum в Александрии, штат Вирджиния. На открывшейся выставке представлены более 70 работ, в основе которых лежат изобретения, патенты и товарные знаки. Эта экспозиция будет демонстрироваться в течение одного года.

Вдохновленные возможностью использовать STM-микроскоп для получения изображений волновых рельефов (более точно — распределений плотности) электронов на поверхности металла, ученые IBM Майкл Кромми (Michael Crommie), Крис Луц (Chris Lutz) и Дон Эйглер (Don Eigler) сделали следующий шаг, построив «квантовое состояние» электрона по своему собственному проекту. Они расположили по кругу 48 атомов железа, чтобы «загнать в ловушку» некоторые поверхностные электроны и заставить их перейти в квантовые состояния, определяемые стенками этого кругового загона. Волны внутри этого кольца атомов формируют волновой рельеф некоторых электронов, запертых в загоне. Специалисты IBM обнаружили, что они могут количественно описать поведение электронов, решив классическую задачу квантовой механики — частица в блоке с жесткими стенками, — прокладывая тем самым путь к созданию функциональных квантовых состояний, что может в будущем применяться для построения компьютерных микросхем и в других областях.

Заинтригованные возможностью наблюдать «квантовый хаос», специалисты по квантовой механике Майкл Кромми, Крис Луц и Дон Эйглер сконструировали квантовый загон в форме стадиона, в надежде увидеть признак квантового хаоса, известный как «рубцевание». Рубцевание волновых рельефов электронов привело бы к формированию волн вдоль классических периодических орбит «стадиона». Однако никакого рубцевания не наблюдалось. Причина заключается в том, что квантовые загоны похожи на любую резонансную структуру, например колокол. Только этот «квантовый» колокол звонит недостаточно хорошо, фактически он больше стучит, чем звонит.