什么是量子海市蜃楼？(a quantum mirage?)
今天，比火柴书还小的MP3播放器可以容纳两千兆字节的信息--足够容纳大约500首歌曲。 谈到有可能装入手机或笔记本电脑的功能、功率、速度和能源效率，一种叫做量子海市蜃楼的现象预示着，到目前为止可能只触及了表面。 从本质上讲，量子海市蜃楼是一种暗示数据可以在没有传统电线的情况下传输的现象。
1993年，IBM的科学家们发现了量子镜像的概念。 这一发现可能被视为纳米技术历史上的一个转折点，甚至在集成电路接近其微型化的极限时也是如此。 尽管这一技术已经变得很先进，但它依赖于19世纪发明的东西--电线。 最终，电线变得太小，无法实现电子的有效流动，连接就会消失。
IBM的这些科学家认为，量子幻觉可能会导致原子规模的电路的产生。 这种原子电路中的信息不是通过电线流动，而是在电子海中乘风破浪。
由唐-艾格勒领导的IBM团队建立了一个实验来证明量子海市蜃楼的作用。 他们使用扫描隧道显微镜，组装了一个直径比人类头发小5000倍的椭圆。 这个椭圆是由36个钴原子的项链在一个冷却到绝对零度以上的铜晶体表面形成的。
他们使用椭圆是因为，作为一个几何形状，它的长轴两端都有所谓的焦点。 如果你从一个焦点到椭圆上的任何一个点画一条线，然后再画到相反的焦点，距离将总是相同。
他们使用铜，因为它是无磁性的，而钴原子是有磁性的。 他们把铜放在深冷的环境中，因为当温度那么低时，铜中的电子与钴原子接触时会产生一种称为近藤效应的共振。 近藤效应是指当温度接近0开尔文时，电阻会发生分歧。
钴原子的椭圆形成了一个包含来自铜晶体的电子的包围圈。 正如预期的那样，当IBM的科学家使用扫描隧道显微镜将一个原子放在椭圆内时，他们看到了近藤效应。 但是，当他们将钴原子移到椭圆上的一个焦点时，近藤效应出现在另一个焦点。
从本质上讲，磁性钴原子与非磁性铜电子相互作用所产生的共振，通过钴项链中包含的电子骑行到另一个焦点。 尽管事实上没有原子存在，但这一切都发生了。 科学家们将这种效应称为量子幻觉。
IBM的科学家推测，量子镜像的操作方式可能类似于用透镜聚焦光线，或用抛物线反射器聚焦声音。 但这项技术还有很长的路要走。 用扫描隧道显微镜将原子项链串起来需要大量的时间和精力。 但如果这个过程能够加速和完善，试想一下，有一天人们可能会在植入内耳的微型MP3播放器中存储10000首歌曲。 为什么不呢？ 宇宙中存在量子镜像这样的现象，一切都可能。
- 发表于 2022-02-09 13:18
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- 分类：科学
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