Mekanika kuantum luar biasa yang membantu ponsel cerdas Anda membantu memenangkan Hadiah Nobel

Lebih Seratus tahun mekanika kuantum modernKomite Nobel telah memberikan fisika paling bergengsi tahun ini Penyelidikan Tampaknya pada bagaimana efek kuantum akan diputar pada skala skala besar di dalam ponsel cerdas Anda.

Faktanya, pemenang tahun ini – Quantum Tunneling – Efek Jalur Peregangan di luar perangkat saku Anda.

John Clark, Michelle Divore dan John Martinis melakukan pemeriksaan pendahuluan mereka pada tahun 1984 dan 1985, tetapi pekerjaan mereka memiliki pengaruh permanen, ” Dasar dari semua teknologi digital“Oli Ericsson, ketua Komite Fisika Nobel, mengatakan dalam sebuah pernyataan.

Tapi apa itu tunneling kuantum dan bagaimana hal itu membawa keadaan fisika yang aneh ini ke perangkat harian kita? Baca untuk menemukan mengapa lelucon Quantum sangat dikritik.

Tunneling kuantum, dasar -dasar

Bayangkan melempar bola tenis ke dinding. Milenium pengamatan ilmiah dan epik telah mengajarkan bahwa bola mungkin akan menabrak dinding dan kembali. Namun, di dunia kuantum, itu tidak selalu terjadi. Di sana, bola dapat melewati dinding lurus dan muncul di sisi lain – sebuah peristiwa yang disebut sebagai “terowongan”.

Ukuran adalah ide yang kompleks dalam mekanika kuantum, tetapi sangat sederhana, dalam konteks ini “skala mikroskopis” biasanya merujuk pada partikel tunggal. Sebaliknya, “makroskopis” mengacu pada sejumlah besar partikel. Efek mekanik kuantum tampaknya pudar pada skala makroskopik, jadi mengapa bola tenis – rusa yang terkait dengan partikel – biasanya tidak melewati dinding.

Namun, uji pemenang Nobel telah menciptakan sirkuit superkondak yang sangat canggih yang memungkinkan elektron untuk melewati sistem sehingga mereka mengisi seluruh sirkuit, seluruh sirkuit. Elektron sistem adalah terowongan dengan lapisan tipis elemen non-konduktif-dan dengan demikian, sirkuit, yang Para peneliti digambarkan sebagai entitas “Jari grobing seseorang cukup besar,” adalah mikroskopis atau kuantum, tampilan fenomena makroskopis.

Quantum di ponsel cerdas Anda

Agar jelas, perangkat superkondaksi belum ada di sini. Tetapi Chip di ponsel Anda, saat a CmKonduktor, bukan supercondactor, masih menggunakan pelajaran untuk bekerja dari tes tunneling. Transistor, uji nuklir -testing dan tentu saja komputasi kuantum.

Insinyur Tunning mengajarkan bagaimana energi bocor dari integrasi skala yang sangat besar, dari mana kami mendapatkan transistor dan chip semikonduktor yang kompleks. Secara khusus, terowongan menyajikan aFisika“Untuk ukuran fitur terendah dalam sebuah chip.

Para ilmuwan juga telah menerapkan kebijakan dari tunneling kuantum untuk menghasilkan generasi sel surya berikutnya Untuk memindai mikroskop tunnelingDalam Instrumental Wayang– Konsep tunneling kuantum juga dibangun.

Juga terowongan Dipertimbangkan Setiap fusi nuklir adalah bagian penting dari tes. Untuk Menanggapi fusi untuk suksesPartikel terpisah harus mengatasi kecenderungan alami untuk saling bertentangan – melalui tunneling, fisikawan telah dapat menemukan liburan di sekitarnya PenghalangItu

Semua aplikasi ini tidak segera jelas. Sebagai pemenang fisika tahun ini, Clark mengaku “benar -benar terkejut” selama konferensi pers pada hari Selasa, karena tidak pernah terjadi pada saya bahwa itu bisa menjadi dasar untuk Hadiah Nobel. “

Namun demikian, tidak ada keraguan bahwa tindakan pemenang Nobel ini sepenuhnya menunjukkan kehadiran signifikan mekanika kuantum dalam kehidupan sehari-hari kita untuk periode waktu tertentu Tahun Internasional QuantumDan!

Mengutip Ericsson, Ketua Komite Fisika Nobel: “Juga sangat efektif untuk terkejut untuk merayakan mekanika kuantum berabad -abad sebagai kejutan baru.”