Обнаружено, что окружающий шум усиливает перенос энергии по линии ионов открытие было совершено группой исследователей, связанных с несколькими учреждениями в Австрии и Германии. В своей статье, опубликованной в Physical Review Letters, исследователи описывают свои эксперименты и почему они считают, что их результаты будут полезны для других исследователей.

Фото: CC0 Public Domain

Предыдущие исследования показали, что когда электроны движутся через проводящий материал, средства, которыми они это делают, могут быть описаны уравнениями квантовой механики. Но в реальном мире такому движению могут препятствовать помехи из-за шума в окружающей среде, что приводит к подавлению транспортной энергии. Предыдущие исследования также показали, что электричество, движущееся через материал, может быть описано как волна — если такие волны остаются в ступени, они описываются как когерентные. Но такие волны могут быть нарушены шумом или дефектами в атомной решетке, что приводит к подавлению потока. Такое подавление в данном месте известно как локализация Андерсона. В этой новой работе исследователи показали, что локализации Андерсона можно преодолеть с помощью шума окружающей среды.

Работа состояла в том, чтобы выделить 10 ионов кальция и удержать их в пространстве в виде соединенной линии — одномерного кристалла. Лазеры использовались для переключения ионов между состояниями, и энергия вводилась в ионную линию с помощью лазерных импульсов. Эта установка позволила им наблюдать, как энергия перемещается вдоль линии ионов от одного конца к другому. Локализации Андерсона были введены путем запуска отдельных лазеров на каждом из ионов — энергия лазеров приводила к ионам с различной интенсивностью. С определенной степенью беспорядка команда создала шум путем случайного изменения интенсивности лучей, выпущенных по отдельным ионам. Это привело к колебанию частоты. И именно это колебание, обнаруженное командой, позволило движению энергии между ионами преодолеть локализации Андерсона.

Исследователи отмечают, что в системе был предел — слишком много шума, и перенос энергии снова замедлился из-за квантового эффекта Зенона. Они утверждают, что их система может оказаться полезной для других исследователей, поскольку она позволяет изучать квантовые эффекты в искусственно созданной квантовой системе.

По материалам phys.org