РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Из кубита сделали квантовый тепловой двигатель

Исследователи из Японии, США и Украины изучали кремниевые кубиты и обнаружили, что их поведение при определенных условиях похоже на поведение теплового двигателя.
Из кубита сделали квантовый тепловой двигатель
Pixabay
Принцип работы теплового двигателя лежит в основе множества устройств и известен довольно давно. Теперь физики смогли создать квантовый тепловой двигатель из кремниевого кубита.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Изучение термодинамики на квантовом уровне открывает интригующие возможности. Например, с помощью этой технологии можно создать квантовые тепловые двигатели, которые будут эффективнее классических. Однако все исследования этой проблемы до сих пор были лишь теоретическими. Одна из проблем заключается в том, что создаваемые сегодня кремниевые кубиты «горячие», то есть работают при температуре в несколько кельвинов. Из-за таких «высоких» температур квантовые системы сложнее контролировать и описывать.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, исследовали туннельный полевой транзистор на основе кремния с введенными в него примесями. Под действием электрического напряжения источника тока примеси в материале начинают перемещаться между поверхностью и внутренней частью. В результате возникает система с двумя энергетическими уровнями.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые смогли управлять устройством, изменяя напряжение затвора и по-разному заполняя тем самым оба энергетических уровня. Исследователи также научились регулировать зазор между энергетическими уровнями, модулируя частоту и амплитуду магнитных полей. В результате систему можно было циклично приводить в возбужденное состояние или в основное. Это поведение обычно свойственно классическим тепловым двигателям.

Но есть и некоторые различия между работой нового квантового устройства и классического теплового двигателя. В частности, в квантовой версии системы отсутствуют области с разной температурой. Их роль выполняют контакты с высоким и низким напряжением, к которым подключен кубит. По словам ученых, на макроскопическом уровне такое устройство вряд ли было бы полезным, но квантовый тепловой двигатель мог бы стать основой, например, лазеров нового поколения.

SergA
SergA 08 Октября 2020, 21:03
«Под действием электрического напряжения источника тока» Под действием электрического тока источника напряжения. Под действием напряжения источника электрического тока. Бреддддд.....
Загрузка статьи...