Стал доступен атомарный телеграф
В 1880—х годах Генрих Герц обнаружил, что искра, проскакивающая между двумя кусками металла, испускает вспышку света — быстро колеблющиеся электромагнитные волны, которые могут улавливаться антенной. В честь его новаторской работы в 1930 году единица измерения частоты была названа "Герц". Открытия Герца позже были использованы Гульельмо Маркони (Нобелевская премия по физике, 1909) для передачи информации на большие расстояния, что привело к созданию радиосвязи и революционизировало беспроводную телеграфию, формирующую современный мир до сегодняшнего дня. Ученые из физического факультета и Регенсбургского центра сверхбыстрой наноскопии (RUN) Университета Регенсбурга теперь смогли непосредственно наблюдать квантовую версию искры Герца, проскакивающей всего между двумя атомами, измерив осциллограмму испускаемого ею света с временной точностью, превышающей один цикл колебаний атома. световая волна.
Этот новый сигнал позволил достичь долгожданной цели: атомарного пространственного разрешения в полностью оптической микроскопии. Являясь беспрецедентным каналом связи с квантовым миром, этот сигнал может иметь решающее значение для развития сверхбыстрых квантовых технологий, поскольку он дает новое представление о процессах, происходящих в масштабах отдельных атомов и во времени быстрее, чем за триллионную долю секунды. Команда физиков использовала атомарно острый наконечник, чтобы сфокусировать свет в крошечном зазоре между вершиной наконечника и поверхностью образца, называемом областью ближнего поля - на этот раз зазор был всего в несколько атомов шириной с субатомной точностью. В классической физике, где электроны рассматриваются как мельчайшие заряженные частицы, электроны не могут проникнуть через этот промежуток. Однако близость атомного острия к образцу раскрывает вторую природу частиц в квантовой механике: их волнообразное поведение. Большая часть электронной волны будет приходиться на кончик, но небольшая часть также будет проходить через зазор внутри образца, как если бы человек стоял по обе стороны двери одновременно.
Этот противоречащий здравому смыслу квантово-корпускулярно-волновой дуализм проявляется в экспериментально измеримом потоке электронов, проходящих туннелирование через крошечный зазор. Однако сейчас этот процесс осуществляется чрезвычайно быстро с помощью световых волн - самых быстрых переменных электрических полей, которые могут контролировать физики. Колеблющееся электрическое поле света перемещает туннельные электроны взад и вперед между пограничным атомом наконечника и образцом, тем самым приводя в действие квантовую версию искры Герца. "Поначалу обнаружение излучения Герца от горстки электронов за цикл колебаний света казалось невыполнимой задачей", - говорит первый автор Том Сидей. "Представьте наше удивление, когда мы обнаружили сильный сигнал — и все это благодаря сверхстабильному наконечнику, действующему как антенна, передающая эту волну на атомном уровне".
Авторы назвали этот новый метод "ближнепольной оптической туннельной эмиссионной микроскопией". Эти результаты открывают путь к непосредственному наблюдению за замедленным распространением волн материи на атомных расстояниях. Результаты опубликованы в журнале Nature. Это революционное открытие стало возможным благодаря уникальному сверхбыстрому оптическому микроскопу, сочетающему высочайшее пространственное разрешение современного сканирующего зондового микроскопа с полностью оптическим измерением сигнала - "свет входит, свет выходит". "Электроника феноменально чувствительна, но слишком медленна, чтобы непосредственно следить за колебаниями тока в квантовой искре, управляемой световыми волнами, поэтому необходимо заглянуть внутрь колебаний самого излучаемого света", - объясняет старший автор Руперт Хубер.
"NOTE родилась, когда мы заметили, что входящие и исходящие световые волны были сдвинуты во времени на четверть периода колебаний — всего на четверть триллионной доли секунды в нашем эксперименте! Мы должны были убедиться, что вся наша оптическая установка достаточно стабильна, чтобы обнаружить это крошечное смещение, и что мы полностью контролируем колеблющееся световое поле", - продолжает один из ведущих авторов, Йоханнес Хейс. "Наконечник антенны должен оставаться на вершине того же атома, даже в центре интенсивного воздействия мощных лазерных импульсов — и все это на расстоянии менее одной десятитысячной диаметра человеческого волоса. Только самые стабильные условия эксперимента являются достаточно хорошими", - заключает другой ведущий автор, Феликс Шигль.
Расшифровка этого квантового телеграфного сигнала по-прежнему остается сложной задачей. Недостаточно рассматривать только два атома, между которыми проскакивает квантовая искра, поскольку на динамику сильно влияет окружающая среда. Чтобы смоделировать на основе первых принципов квантовый отклик ошеломляющих 1010 атомов, Ян Вильгельм использовал суперкомпьютер для воспроизведения характерного временного сдвига сигнала NOTE и получения первого представления о квантовом потоке электронов, управляемом световыми волнами, и искажении атомных орбиталей. NOTE уже позволил раскрыть новые физические возможности. "Электроны, перемещающиеся от наконечника к образцу и затем возвращающиеся обратно, являются почти гипотетическими — невидимыми для электроники, но не для того, чтобы их можно было заметить", - объясняет автор-корреспондент Ярослав Герасименко.
"Они просто должны оставаться под наконечником до тех пор, пока световое поле не изменит свое направление, чтобы иметь возможность вернуться". Рассматривая изолятор атомной толщины — материал, который препятствует распространению электронов, — физики получили первое представление об этих сверхбыстрых потоках вещества и теперь могут изучить ранее скрытую динамику на атомном уровне в изолирующих слоях, повсеместно используемых в электронике и фотовольтаике. Эти новые результаты представляют собой революционный шаг вперед в оптической микроскопии, который позволяет одновременно достичь максимального масштаба длины и времени. Прямое наблюдение сверхбыстрых туннельных токов может обеспечить беспрецедентное понимание электронной динамики в квантовых материалах и квантовых платформах для вычислений и хранения данных. Кроме того, NOTE открывает двери для динамики сильных полей атомного масштаба, такой как световолновая электроника. Открытие этого канала связи с квантовым миром может, подобно открытиям Герца более 100 лет назад, вызвать революцию в области передачи информации. Более того, это может стать ключом к пониманию микроскопической динамики, формирующей устройства завтрашнего дня.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Аномальная зона Кудельный ключ

Астролог назвал дату начала Третьей мировой войны

Бывший президент США верит в существование инопланетян

Гадалка предрелка победу сборной Англии на Евро

Две мумии инопланетян обнаружены в Перу

Загадочная удаленная сцена из Звездных войн

Загадочные события в деревне Брод-Хейвен

Знаменитый ресторан McDonald's в Розуэлле

ИИ GPT-4 прошел тест Тьюринга

Инопланетная жизнь однозначно существует

Мегалиты Шотладнии построены для защиты от пришельцев

Министерство энергетики США участвует в исследовании НЛО

Мужчина нашел в лесу место жуткого обряда

НЛО в Иране, реальность или подделка

Поиск источника жутких инопланетных сигналов

Появление НЛО связано с невидимой цивилизацией

Прорыв в поисках жизни на Марсе

Скоро на заводах Tesla будет работать более 1000 роботов

Следующее поколение должно узнать о правду о Несси

Что мы знаем и чего не знаем о НЛО

Материалы, подходящие для аргонодуговой сварки. Металлы и сплавы

Для чего применяется масло абрикосовых косточек

Покупка фургонов Mercedes-Benz. Vito и Sprinter

Доступные цены на квесты в Саратове – одно из преимуществ эскейпрумов

Дональд Трамп раскрыл свою позицию по поводу НЛО

Достоверное наблюдение НЛО в Техасе

За инопланетянами следят 24 часа и 7 дней в неделю

Завораживающая встреча с голубым НЛО

ИИ баллотируется на пост мэра Вайоминга

Инопланетяне и НЛО реальны

Инопланетяне могут жить среди нас, маскируясь под людей

Инопланетяне, возможно, уже живут на Земле

Информаторы сообщают о НЛО в районе ядерных объектов

Исследования НЛО и верования в инопланетян

НЛО замечен в Иране, но реальны ли эти кадры

Обнаружены две новые мумии инопланетян

Они уже здесь

Отчет Пентагона опровергает утверждения об НЛО

Официальные дискуссии об инопланетянах и НЛО

Парень наткнулся на секретное подземелье под своим домом

Секретные материалы полиции Южного Йоркшира

Семиминутная встреча со светящимся объектом

Таинственная дыра, обнаруженная на Марсе

Уфологический парк открылся в Миссури

Архивы Ватикана хранят секреты НЛО

Аэротакси впервые повернуло двигатели в полёте

Вопрос об НЛО хотят включить в президентские дебаты

За загадками НЛО могут стоять скрытые цивилизации

Загадка НЛО в Пертшире конкурирует с Несси

Загадочная связь между НЛО и ядерным оружием

Инопланетяне похитили двух женщин

Инопланетяне уже могут быть на Земле

Как будут выглядеть люди через 1000 лет

Конгресс США готовится к двум новым слушаниям по НЛО

Мы ни когда не были одни

Неожиданный ответ на вопрос о существовании НЛО

Почему инопланетяне не вступили с нами в контакт

Правдоподобное наблюдение НЛО в Айдахо

Пространственно-временные дефекты

Разгадка тайны Сихенджа

Скрытая цивилизация может существовать на Земле

Тайна американской 'Раковой аллеи'

Трамп об инопланетных формах жизни

Эмили Блант снимется в фильме Стивена Спилберга о НЛО

Аномалии на южном полюсе Марса порождаются пылью

Бигфут терроризирует семью из Алабамы

Биотехнологии станут ключевым элементом здравоохранения

Гарвардское уфологическое исследование

Дональд Трамп рассказал, верит ли он в инопланетян

Жуткая история дорожного полицейского

Инопланетяне уже могут быть на Земле

Маленькие дети переживают околосмертный опыт

Мальчик-Ванга предсказал несчастье в сентябре 2024 года

Медитация повышает телесное напряжение

Мулла и священник очистили 'Дом смерти' от привидений

Неудобные вопросы министерству обороны США

Подрядчик Пентагона рассказал о встрече с голубым НЛО

Сенаторы считают, что управление Пентагона по НЛО лжет

Создана система для вставки генов в ДНК человека

Созданы цепочки ДНК, способные разрезать молекулы РНК

Странные явления в Китае - предвестники масштабных событий

Странный металл из-за пределов Земли найден в древнем тайнике

Эфимерное существо заметили над озером в Аргентине

Ядерный город недалеко от Зоны 51

ACT Capital Partners AG - отзывы 2024. Мнение трейдеров

Пётр Чайковский. История жизни великого композитора

Куда кидать Steam api64 dll

Астрономы ожидают редкого взрыва новой звезды

Внутри ужасающей фабрики человекоподобных роботов

Гигантские петроглифы обнаружены в Южной Америке

Гравитация может существовать и без массы

Житель штата Нью-Йорк был свидетелем похищения

ИИ может улучшить вашу жизнь

Инопланетяне маскируются под людей

Инопланетяне могут жить на Луне

Инопланетяне могут разгуливать среди нас

Контр-адмирал ВМС США выражает тревогу по поводу НЛО

Миссия к Урану может стать детектором гравитационных волн

На Земле скрывается неизвестная технологическая цивилизация

Назрела необходимость борьбы с космическими вирусами

Полеты на Марс могут привести к повреждению почек

Представитель Пентагона рассказал о встрече с голубым НЛО

Разгадана ли наконец тайна Стоунхенджа

Свидетели НЛО таинственным образом исчезают

Скрытая цивилизация может тайно жить на Земле

Странные, дикие истории о похищенных НЛО

Турбулентность на Земле и в космосе одинакова

Грузовое судно столкнулось с чем-то подводным

Жительница Луизианы сняла странный свет

Завораживающие циклоны на Юпитере

Земные радиоволны записывают с Луны

Коммерциализация Луны как следующий шаг в космогонке

Люди в черном скрывают информацию об НЛО

Мы не одиноки в документальном фильме 'Встречи с НЛО'

На Земле существует развитая стелс-цивилизация

НЛО могли выводить из строя американские ракеты

НЛО пролетает над улицами в Иране

Озеро под ледяной шапкой Марса маловероятно

Первое обнаружение отрицательных ионов на Луне

Поправки в закон США помогут легализовать НЛО

Последнее столкновение Млечного Пути произошло недавно

Простой логический вопрос поставил в тупик ИИ

Самое достоверное наблюдение НЛО в Техасе

Сериал 'Паранормальное явление' расскажет о НЛО в Британии

Терморегулирующее устройство для долговечности лунохода

Уфологический тур по Смитсоновскому музею авиации

Япония начинает расследование по поводу НЛО

Лучшие аниме для просмотра с родителями

ТОП аниме, где главный герой самый сильный

Аниме 2023. Новые горизонты и возвращение классики

Топ комедийных аниме, которые заставят вас улыбнуться

Романтические аниме, которые тронут сердце. Вечная любовь на экране

Аниме, как один из популярных жанров современных мультфильмов

Близкие встречи третьего рода в Пайн-Буше

Деревня, которая видела пришельцев

Добыча карбонатов на Марсе

Доказательства ядерной войны в древности

ИИ может помочь в обучении этике

Наблюдения НЛО чаще происходят в одной части США

НАСА планирует построить телескоп для поиска обитаемых миров

НЛО поднял в воздух автомобиль

Новый инструмент для поиска признаков жизни на экзопланетах

Первичные черные дыры могут объяснить часть темной материи

Планеты формируются в газовых и пылевых дисках

Правительство США и инопланетяне находятся в сговоре с Google

Пять загадочных древних артефактов

Расследование НЛО началось в Японии

Редактирование генов выведет биотехнологии на новый уровень

Следы бигфута нашли недалеко от Лексингтона в Кентукки

Телескоп Джеймса Уэбба переписывает учебники астрономии

Удалось ли НЛО обезвредить американские ракеты

Что мы знаем о первых галактиках

Экзотические черные дыры - побочный продукт темной материи

В некоторых районах штата Нью-Йорк был замечен огненный шар

Врата в ад в Сибири быстро расширяются

Высокопоставленный политик столкнулась с людьми в черном

Документальный фильм об НЛО 'Они здесь'

Есть ли жизнь на планетезимали Аррокот

Игрок Макс Кросби утверждает, что видел НЛО

Компьютер из человеческого мозга решит много проблем

Космический лифт скоро будет построен

НЛО наведались на базу ВВС после взрыва ядерного оружия

НЛО пролетел над улицами Ирана

Новый материал показывает повреждения люминесценцией

Новый подход для обнаружения гравитационных волн

Обнаружен самый медленный пульсар

Охотник за паранормальными явлениями

Потепление на Земле происходит рекордными темпами

Сообщение о наблюдении НЛО поступило из Тегерана

Странная экзопланета не хочет терять свою атмосферу

У астрономов появился новый способ обойти атмосферу

Уфолог обнаружил еще мумии инопланетян

Что такое Зона 51 и что там на самом деле происходит

База данных для прогнозирования метеоритной опасности

В тот день в Олни были замечены НЛО

Игроки НФЛ видели НЛО на обратном пути из Майами

Истории о демонических псах и Адских гончих

Когда правительству США придется раскрыть секреты НЛО

Мужчина строит гигантский замок со шпилем в виде дракона

На пути к проверке квантового поведения гравитации

НЛО - гигантские муравьи, летающие в муравейниках

Открыли новый способ левитации воды

Очевидцы НЛО тайнственно исчезают

Парламентарии призывают не сбрасывать со счетов НЛО

Рационалистическое отрицание НЛО не позволяет уловить суть

Рецензия министерства обороны на сценарий уфолога

Подписка на новости
Наверх