Zespół naukowców z Uniwersytetu w Buffalo opracował „sygnalizację świetlną”, która może zatrzymać fale kwantowe. Technika ta może być kluczem do wykorzystania potencjału świata atomowego, prowadząc ostatecznie do przełomów w informatyce, medycynie, kryptografii, materiałoznawstwie i innych dziedzinach.
Mimo że elektrony są dobrze znane nawet uczniom, badacze wciąż próbują zrozumieć, dlaczego te subatomowe cząstki zachowują się w taki a nie inny sposób, a także znaleźć nowe sposoby na ich kontrolowanie. Zespół badawczy wykorzystał te atomy, które tworzą strukturę krystaliczną materiałów półprzewodnikowych. Naukowcy analizują je, aby utrudnić przechodzenie elektronów albo pozwolić im na swobodne przepływanie, zasadniczo tworząc „sygnalizację świetlną” dla tych cząstek. Następuje to poprzez „wstrząsanie” tymi atomami w sposób kontrolowany, dzięki zastosowaniu delikatnych sygnałów elektrycznych.
Czytaj też: Powstał pierwszy programowalny komputer z pamięcią trwałą
Naukowcy wyizolowali specjalnie zbudowany nanoprzewodnik w bardzo niskiej temperaturze – minus 273 stopni Celsjusza. W takich warunkach w ultradźwiękowym urządzeniu elektrony mają charakter falowy. Innymi słowy, zachowują się bardziej jak fale na powierzchni wody, w przeciwieństwie do cząstek punktowych, które są często opisywane jako obiekty przypominające kule bilardowe, które poruszają się po liniach prostych.
Zdolność kontrolowania cząstek subatomowych, takich jak elektrony i fotony, jest kluczem do rozwoju technologii kwantowych, zwłaszcza komputerów kwantowych. Tradycyjne komputery przetwarzają informacje w kodzie binarnym, co oznacza, że przechowują dane i wykonują obliczenia, przypisując wartości „jeden” lub „zero”. Komputery kwantowe, opracowywane przez IBM, Google i inne firmy, współpracują z „kubitami”, które mogą jednocześnie reprezentować jedynki i zera. Może to teoretycznie doprowadzić do powstania wydajniejszych urządzeń.
[Źródło: phys.org; grafika: University at Buffalo]
Czytaj też: Superkomputer wygenerował 8 milionów wszechświatów
