Физики научили квантовые вихри ходить строем: атомный бордюр разгоняет ток в тысячу раз
Физики научили квантовые вихри ходить строем: атомный бордюр разгоняет ток в тысячу раз Задумывались ли вы, почему идеальный порядок во Вселенной чаще всего начинается с легкого пинка или вовремя положенного рельса? Пока мы безуспешно пытаемся приучить домочадцев ставить тапочки ровно в прихожей, японские физики умудрились дисциплинировать саму квантовую стихию. Причем инструментом воспитания послужила ступенька высотой всего в один скромный атом. ✨ Японский этикет на субатомном уровне В Стране восходящего солнца к порядку относятся трепетно, и ученые из Центра наноархитектурных материалов (MANA) подтвердили эту национальную черту блестящим экспериментом. Они взяли сверхпроводники — благородные материалы, способные передавать электричество без малейшего сопротивления (мечта любого главного бухгалтера энергосбытовой компании), но страдающие одной капризной болезнью. Дело в том, что внутри них любят резвиться так называемые вихри Джозефсона. Стоит магнитному полю заглянуть на огонек, как эти микроскопические торнадо начинают бессистемно метаться, создавая паразитное сопротивление и портя всю малину. Но где наш человек видит непреодолимый хаос, японский исследователь видит повод положить тротуарную плитку. Ученые создали тончайший слой индия на кремниевой подложке, аккуратно нарезав на ней крошечные уступы высотой ровно в один атом. Как гласит старинная пословица: «Капля камень точит, а порядок города берет» . В микромире этот принцип сработал буквально. Вихри враждебные идут по струнке Вооружившись сканирующим туннельным микроскопом — прибором настолько зорким, что он наверняка заметил бы угрызения совести у кота, стащившего сосиску, — исследователи включили слабое магнитное поле. И тут произошло квантовое чудо: буйные вихри послушно выстроились вдоль атомных ступенек и побежали по ним в тысячу раз резвее, чем поперек! ♂ Представьте себе плотную толпу на распродаже, которую внезапно направили по просторному и идеально смазанному эскалатору. Барьер для движения вдоль бордюра упал практически до нуля при магнитном поле около 0,10–0,20 Тесла. Вихри не просто потекли в нужную сторону — они сделали это с грацией швейцарского экспресса. Управлять этим великолепием, как выяснилось, можно легким движением температурного регулятора или подкручиванием магнита. Холодный расчет для горячих процессоров Зачем человечеству этот микроскопический боулинг? Ответ греет душу любого пользователя: ради техники, которая думает со скоростью света и при этом не пытается поджарить вам колени через корпус ноутбука. Сверхпроводящая электроника нового типа обещает колоссальную энергоэффективность. Серверные фермы будущего перестанут потреблять электричество в масштабах небольшого европейского государства, а квантовые процессоры наконец-то избавятся от детских капризов. Великий классик однажды заметил: «Блажен, кто смолоду был молод, блажен, кто вовремя созрел» . Похоже, квантовая физика окончательно выходит из бунтарского возраста и учится... далее на https://movosti.ru/fiziki-nauchili-kvantovye-vihri-hodit-stroem-atomnyj-bordyur-razgonyaet-tok-v-tysyachu-raz/