`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Спиновый эффект Холла в квантовом газе – шаг к «атомтронике»?

+22
голоса

Исследователи из NIST сообщили о первом наблюдении спинового эффекта Холла в конденсате Бозе—Эйнштейна (BEC), облаке ультрахолодных атомов, ведущих себя как единый квантовый объект. Кроме новых знаний о квантовомеханическом мире, это, по заявлению ученых, шаг навстречу применения «атомтроники» - использования ультрахолодных атомов в качестве компонентов схем.

Спиновый эффект Холла наблюдается у электронов и других квантовых частиц, когда их движение зависит от ориентации спина. Ранее спиновый эффект Холла наблюдался у электронов, ограниченных двумерной полупроводниковой лентой, но никогда прежде в BEC.

Квантовая схема может использовать спины частиц, описываемые направлением «вверх» и «вниз», в качестве сигналов способом, аналогичным тому, как электрические заряды представляют 1 и 0 в обычных компьютерах. Нахождение способов манипуляции спином является целью многих ученых, и полученные командой результаты могут помочь спиновому эффекту Холла стать хорошим инструментом для подобных поисков.

Команда использовала несколько наборов лазеров для формирования из атомов рубидия небольшого облака размером около 10 мкм в вакуумной камере и затем охладила эти атомы до нескольких миллиардных градуса выше абсолютного нуля. При этих условиях атомы из состояния обычного газа переходят в экзотическое состоянии материи, называемое конденсатом Бозе—Эйнштейна, в котором все атомы ведут себя одинаково. Затем ученые из NIST использовали другой лазер, чтобы мягко толкнуть облако, что позволило им наблюдать спиновый эффект Холла в действии.

Если использовать грубую аналогию, то частица со спином ведет себя подобно детскому волчку: если его слегка толкнуть вперед, то он будет стремиться искривить движение влево или вправо в зависимости от направления вращения. Подобно образом ведет себя и квантовый объект при толчке.

«Этот эффект наблюдался ранее в твердом теле, но здесь имеется много других факторов, влияющих на движение, что делает трудным выделить спиновый эффект Холла, - сказал научный сотрудник Мэтью Билер (Matthew Beeler). – Хорошей новостью в случае наблюдения этого эффекта в ВЕС является то, что мы получили простую систему, чьи свойства можно описать всего двумя строками уравнений. Это значит, что мы можем выделить спиновый эффект Холла из фона и изучить его лучше».
По словам Билера, это может обеспечить понимание того, как данные могут быть представлены и переданы от одного места к другому в атомтронных схемах.

Спиновый эффект Холла в квантовом газе – шаг к «атомтронике»?

Художественная концепция показывает атомы в ВЕС, которые толкнул лазерный луч. Когда атомы, имеющие одинаковое направление спинов (представленные синими и желтыми «полюсами»), толкают вперед навстречу наблюдателю, они смещаются вправо вследствие наличия спина

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT