|  | 6 июля 2011 | Новости науки и техники

Ученые обнаружили, что эффект Кондо проявляется за счет квантовой "запутанности" электронов.

Ловушка для электрона


Международная команда исследователей из ETH Zurich, Принстонского университета и университета LMU в Мюнхене, используя лазеры, более подробно изучили сложные отношения между единственным электроном и его окружающей средой. Эти исследования проводятся в рамках программы по разработке квантовых компьютеров, обработка данных которыми будет осуществляться не за счет явления квантовой запутанности фотонов света, а более массивных и материальных элементарных частиц - электронов.

Проведенные исследования позволили ученым проникнуть вглубь явлений, обуславливающих существование так называемого эффекта Кондо (Kondo effect), существование которого впервые было обнаружено в 1930-х годах. Этот эффект, названный в честь японского физика-теоретика Кондо Дзюна (Kondo Jun), который предпринял первую попытку объяснения этого эффекта в 1964 году, обуславливает увеличение электрического сопротивления некоторых материалов при понижении их температуры до чрезвычайно низкого значения. У обычных материалов, как известно, электрическое сопротивление снижается практически до нуля при снижении температуры до криогенного уровня, что обуславливает проявление эффекта сверхпроводимости.

Исследователи использовали свет лазера для того, что бы изучить поведение электронов, перешедших в состояние Кондо, т.е. когда эффект Кондо проявляется наиболее сильно. Этим исследованиям предшествовали теоретические изыскания и компьютерное моделирование, с помощью которых было выяснено поведение отраженных от электронов фотонов света. В зависимости от состояния, в котором находится электрон, он должен поглощать в различных степенях фотоны лазерного света, имеющие различные длины волн. Таким образом, отраженный лазерный свет должен содержать четкую подпись квантового состояния, в котором находится электрон в данный момент времени, которое многое "рассказывает" ученым о состоянии среды, в которой находится электрон.

Что бы изолировать отдельные электроны ученые использовали наноразмерные устройства-ловушки, маленькие наномашины, создаваемые буквально атом за атомом. По завершению создания эти устройства становились ловушками, улавливающими отдельные электроны в небольшой полости. Атомы вещества ловушек обеспечивают почти полную изоляцию пойманных электронов от окружающей среды.

Исследователи проверили теоретические выкладки, спроецировав луч лазерного света на одной из ловушек. Отраженный свет имел подпись, полностью соответствовавшую теоретической. Особенности этой подписи прямо указывали на то, что электрон, находящийся в состоянии Кондо, имел устойчивую квантовую запутанность с облаком окружающих электронов, что препятствовало свободе его движений и, следственно, увеличивало электрическое сопротивление материала при низкой температуре.




Ключевые слова:
Эффект, Кондо, Температура, Электричество, Сопротивление, Электрон, Ловушка, Свет, Лазер, Квант, Запутанность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Созданы квантовые биты, представляющие собой электронные дырки в кристалле ...
  • Электронный кубит, интегрированный в твердотельный ключ, превращает это уст ...
  • Ученые добились возникновения квантовой запутанности при комнатной температ ...
  • Создан лазер, размером с рисовое зерно, накачка которого производится едини ...
  • Физики раскололи электрон.




  • 8 июля 2011 11:30
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Интересно, если можно "запутать" фотоны, теперь электроны, то, вероятно можно будет запутать более массивные частицы, нейтроны и протоны.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.