Физики воссоздали эффект Джозефсона с помощью ультрахолодных атомов
Исследователи из Рейнланд-Пфальцского технического университета Кайзерслаутерн-Ландау (RPTU) смоделировали ключевой квантовый эффект, используя не электроны в сверхпроводнике, а ультрахолодные атомы. Это позволило напрямую наблюдать процессы, которые в обычных материалах скрыты от глаз.
Квантовый эффект, определяющий электрическое напряжение, был воссоздан с помощью ультрахолодных атомов. Это показывает, что законы квантовой электроники универсальны и не зависят от материала. Автор: AI/ScienceDaily.com
Учёные работали с конденсатом Бозе-Эйнштейна, разделив его на две части с помощью тонкого оптического барьера, созданного лазерным лучом. Периодически двигая этот барьер, они воспроизвели условия, аналогичные эффекту Джозефсона в сверхпроводниках под воздействием микроволнового излучения.
В результате эксперимента атомная система продемонстрировала так называемые «шаги Шапиро» — дискретные плато напряжения, которые используются для калибровки вольта во всём мире. «Тот факт, что этот эффект теперь проявился в совершенно другой физической системе — ансамбле ультрахолодных атомов — подтверждает, что шаги Шапиро являются универсальным явлением», — заявил руководитель исследования Хервиг Отт.
Эта работа — наглядный пример квантового моделирования, которое позволяет переносить сложные квантовые эффекты из одной системы в другую для их детального изучения. В будущем команда планирует соединять несколько таких атомных «переходов» в целые схемы, где роль носителей тока будут играть атомы, а не электроны. Это направление исследований известно как «атомтроника».
Исследование опубликовано в журнале Science.
0 комментариев