Физичари су забележили значајан напредак: специфично квантно понашање топлотних таласа први пут је уочено на собној температури. Досад су такви експерименти захтевали екстремно ниске, криогене температуре, пише Science Alert. Ради се о феномену фокусирања, при којем се вибрације на атомској равни које преносе топлоту, познате као фонони, не шире насумично. Уместо тога, кроз неметале крећу се у специфичним узорцима који подсећају на зраке. То је битна разлика у односу на уобичајено понашање топлоте на собној температури, где се она шири равномјерно у свим смеровима, што је обележје класичне а не квантне физике.Ово откриће отвара могућност знатно прецизније контроле топлоте у новој генерацији квантне електронике, чиме би се могла решити постојећа технолошка ограничења. Опис експеримента и резултате објавио је тим са Универзитета у Kалифорнији (UCLА) у часопису Nature Physics. „Ово темељно откриће омогућује да о управљању топлотом размишљамо на потпуно нов начин”, изјавио је Јонгђие Ху, инжењер машинства и ваздухопловства. „Омогућили смо усмеравање, фокусирање и прерасподелу топлоте с нанометарском прецизношћу на собној температури. То поставља темеље за квантно топлотно инжењерство.”Успех се темељи на неколико кључних одлука. Kао прво, истраживачи су користили боров арсенид (BАs), недавно откривени полупроводник који изузетно добро проводи топлоту. Тај материал је одабран јер његова кристална структура омогућује фононима кретање с минималним међусобним сударима и усмерава их кроз природне канале. Kао друго, користили су златну сонду нанометарских димензија која је истовремено служила као извор топлоте и као прецизан сензор за мапирање њеног ширења. Та техника је омогућила да забележе фокусирање фонона на температури од око 300 келвина, што је 27 Целзијусових степени. „Ови егзотични температурни профили, који подсећају на зраке концентрисане дуж осе симетрије, битно се разликују од класичног преноса топлоте”, наводе истраживачи у научном раду. „Наши резултати показују да квантни транспортни феномени, за које се дуго веровало да су могући само у криогеним условима, могу бити доступни за експерименте на технолошки важним температурама ако се користе напредни материјали.”Додатно моделирање и тестирање показали су да се променом атомске оријентације материјала, то јест његовог тродимензионалног распореда, могу створити различити узорци ширења топлоте. То је још један показатељ да би се могла постићи стварна контрола кретања топлоте кроз материјале. Забележено је да фонони на собној температури прелазе пут од 250 нанометара. Иако је то премало да би се видело голим оком, за ову врсту експеримента то је велика удаљеност и чврст доказ стварног фокусирања фонона. „Свеобухватна провера и квантитативна анализа експеримената спроведених на различитим температурама додатно потврђују поузданост, поновљивост и нанометарску резолуцију ове технике”, истичу истраживачи. Иако је наведено истраживање за сада у домену фундаменталне физике, технологија би временом могла пронаћи конкретну примену, посебно у електроници и квантним рачунарима. Загревање ограничава процесорску снагу и њихову надоградњу, од обичних преносних до квантних рачунара. Извођење експеримента на собној температури, што је тренд и код других квантних технологија, кључан је корак ка свакодневној примени напредне рачунарске снаге.(Илустрација H-Lab/UCLА)(Индекс)The post KВАНТНИ ТАЛАСИ У СОБИ! appeared first on Galaksija Nova.