Ամերիկացի գիտնականները Ռայսի համալսարանից մշակել են եզակի օպտիկական խոռոչ, որը թույլ է տալիս փոփոխել նյութերի հատկությունները՝ օգտագործելով վակուումի քվանտային տատանումները: Այս բացահայտումը կարող է հիմք դառնալ անսովոր բնութագրերով նոր նյութերի ստեղծման համար և հեղափոխություն մտցնել քվանտային տեխնոլոգիաներում: Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Nature Communications (NatComms) ամսագրում:

Ինչպե՞ս է աշխատում խիրալային խոռոչը

Հետազոտողների թիմը օգտագործել է թույլ լեգիրված ինդիումի անտիմոնիդ՝ խիրալային խոռոչ ստեղծելու համար՝ հատուկ կառուցվածք, որը ընտրողաբար ուժեղացնում է վակուումի քվանտային տատանումները: Ի տարբերություն ավանդական մեթոդների, որոնք պահանջում են հզոր մագնիսական դաշտեր, նոր տեխնոլոգիան նմանատիպ էֆեկտների է հասնում նվազագույն արտաքին ազդեցությամբ, ինչը դարձնում է այն ավելի արդյունավետ և գործնական:

Նյութերի հատկությունների փոփոխություն

Փորձերի ընթացքում գիտնականները գրաֆենը տեղադրել են խիրալային խոռոչում և պարզել, որ այն ձեռք է բերում տոպոլոգիական մեկուսիչի հատկություններ՝ նյութ, որը էլեկտրականություն է հաղորդում միայն մակերեսով, ինչը հեռանկարային է դարձնում այն քվանտային հաշվարկների համար: Տեսականորեն, նման մոտեցումը կարելի է կիրառել այլ նյութերի վրա՝ ստեղծելով եզակի բնութագրերով նյութեր, որոնք նախկինում անհասանելի էին:

Բացահայտման նշանակությունը

«Մեր աշխատանքը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է օգտագործել վակուումի քվանտային հատկությունները նյութը կառավարելու համար: Սա հիմնարար քայլ է դեպի հաջորդ սերնդի քվանտային սարքերի ստեղծում», — նշել է պրոֆեսոր Ջունիչիրո Կոնոն՝ հետազոտության հեղինակներից մեկը: Տեխնոլոգիան ճանապարհ է բացում քվանտային համակարգիչների, սենսորների և այլ բարձր տեխնոլոգիական սարքերի համար նոր նյութերի մշակման համար:

Հեռանկարներ և կիրառություն

Բացահայտումն ունի ներուժ՝ փոխելու քվանտային տեխնոլոգիաների համար նյութերի ստեղծման մոտեցումը: Գիտնականները ծրագրում են շարունակել հետազոտությունները՝ պարզելու, թե ինչպես կարող են խիրալային խոռոչները փոփոխել այլ նյութեր: Երկարաժամկետ հեռանկարում սա կարող է հանգեցնել ծրագրավորվող հատկություններով նյութերի նոր դասերի առաջացման, որոնք կիրառություն կգտնեն էլեկտրոնիկայի, էներգետիկայի և այլ ոլորտներում:

Եզրակացություն

Վակուումի քվանտային տատանումներն օգտագործող օպտիկական խոռոչի մշակումը ֆիզիկայի և քվանտային տեխնոլոգիաների ոլորտում նշանակալի առաջընթաց է: Ռայսի համալսարանի գիտնականների աշխատանքը ցույց է տալիս, թե ինչպես է հնարավոր կառավարել նյութերի հատկությունները առանց բարդ և էներգատար մեթոդների՝ բացելով նոր հորիզոններ ապագայի տեխնոլոգիաների ստեղ՞ման համար: