Kontrola zwykle oznacza sztywność. Zabezpiecz to. Zablokuj to. Pójść dalej.
Ale nie tutaj.
Prosty zwrot akcji zmienił wszystko.
Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego w Sydney (UTS) dali światu kwantowemu nową dźwignię kontrolną. To nie jest jakiś nowy, egzotyczny pierwiastek czy nowy gigantyczny zderzacz. Jest to sześciokątny azotek boru (HBN lub hBN). I to jest warstwowe. Jak strony w książce. Albo plasterki sera.
Zespołem kierował dr Angus Gale. Zauważa, że znalezienie kwantowych emiterów światła to jedno. Używanie ich to zupełnie inna sprawa. Przez długi czas te drobne defekty w kryształach były ciekawostkami laboratoryjnymi. Piękny. Ciekawy. Bezużyteczny.
Teraz, dzięki twistowi, mogą stać się przydatne.
Zwrot rzeczywistości
Na tym polega sztuczka.
Układasz cienkie warstwy dysku twardego. Potem je odwracasz.
Bez mocnego mocowania. Wielokrotnie.
Większość eksperymentów polega na zamocowaniu materiału pod pewnym kątem skręcenia i nadziei, że to zadziała. To polecenie podnosi warstwy. Obraca je. Składa go ponownie. Traktują materiał jak regulator, a nie śrubę.
Jaki jest wynik?
Kolosalna zmiana koloru i długości fali światła emitowanego przez drobne defekty w materiale.
“Wykorzystujemy fakt, że ten materiał jest… warstwowy. Możemy łączyć warstwy, układać je w stosy, skręcać… Nie da się tego zrobić w przypadku diamentu czy węglika krzemu” – wyjaśnił Gale.
Diament? Krzem?
To solidne bloki. Cały. Nieustępliwy. Jeśli emiter kwantowy znajduje się głęboko w środku, utkniesz z właściwościami właściwymi dla tego konkretnego kryształu. Dzięki HDD usuwasz warstwy. Zbierasz je ponownie. Zmieniasz interakcję między nimi po prostu zmieniając kąt.
To spotkanie mechanicznej prostoty i kwantowej dziwności.
Analogia do sera
Gale nienawidzi skomplikowanych wyjaśnień, jeśli proste wystarczą. Używa sera.
Weź solidny blok. Chcesz spróbować? Tnij głębiej. Ryzykujesz zniszczeniem konstrukcji. Teraz weź plasterki. Oddziel jeden. Odwróć to. Dociśnij do innego plasterka. Kontrolujesz sposób, w jaki współdziałają ze sobą.
Na tym polega różnica między tradycyjnymi nośnikami półprzewodnikowymi a dyskami twardymi.
Zwykle podczas dostrajania systemów kwantowych zmiany mają charakter mikroskopijnych oscylacji. Drobne poprawki. Tutaj zmiana promieniowania była nieoczekiwanie duża. Więcej niż oczekiwano. O rząd wielkości więcej.
Profesor Igor Acharonowicz, który nadzoruje badania, wypowiada się szczerze. Weź dwie warstwy. Osobno? Praktycznie nic nie robią. Złóż je pod odpowiednim kątem. Wszystko.
Pojawia się zupełnie nowe zachowanie fizyczne.
Nowa fizyka znikąd. Albo przynajmniej z drobnego boru.
Co to znaczy?
Komputery. Szyfrowanie. Czujniki są tak czułe, że słyszą szepty w innym pomieszczeniu.
Potencjalne zastosowania to standardowy motyw tytułów kwantowych. Obliczenia kwantowe. Bezpieczna komunikacja. Dokładność GPS kpiąca z obecnych standardów. Diagnostyka medyczna.
Ale mniej przypomina to łapanie nagłówków, a bardziej tworzenie narzędzia.
Mamy cegły. Teraz mamy ręce, którymi możemy je przenieść tam, gdzie ich potrzebujemy.
Czy to początek praktycznej ery światła kwantowego? Może.
Gale nazywa to dźwignią.
Aharonovich widzi zupełnie nowy system.
Artykuł ukazał się w czasopiśmie Science Advances. „Skręcona modulacja… i tak dalej”.
DOI: 10.1126/sciadv.c10.021
Czy to rozwiązuje mechanikę kwantową?
Nie.
Czy daje to naukowcom powód do entuzjazmu?
Absolutnie.
Zmuszamy światło do załamania się. A może on nam na to pozwala.
Trudno powiedzieć.
Kręć dalej. 🔄
