Mūsdienās MP3 atskaņotāji, kas ir mazāki par sērkociņu grāmatu, var saturēt divus gigabaitus informācijas — pietiekami daudz vietas aptuveni 500 dziesmām. Runājot par iespējām, jaudu, ātrumu un energoefektivitāti, ko iespējams iesaiņot mobilajā tālrunī vai klēpjdatorā, fenomens, ko sauc par kvantu mirāžu, norāda, ka virsma līdz šim var būt tikai saskrāpēta. Būtībā kvantu mirāža ir parādība, kas liecina, ka datus var pārsūtīt bez parastajiem vadiem.
1993. gadā IBM zinātnieki atklāja kvantu mirāžas jēdzienu. Šo atklājumu var uzskatīt par pagrieziena punktu nanotehnoloģiju vēsturē, pat ja integrētās shēmas tuvojas miniaturizācijas robežai. Lai cik attīstīta šī tehnoloģija ir kļuvusi, tā ir atkarīga no kaut kā 19. gadsimtā izgudrotā — vadiem. Galu galā vadi kļūst pārāk mazi efektīvai elektronu plūsmai, un savienojums izzūd.
Šie IBM zinātnieki uzskata, ka kvantu mirāža var izraisīt ķēžu izveidi atomu mērogā. Tā vietā, lai plūstu pa vadiem, informācija šajā atomu ķēdē virzās pa vilni elektronu jūrā.
IBM komanda Dona Eiglera vadībā izveidoja eksperimentu, lai demonstrētu kvantu mirāžu darbībā. Izmantojot skenējošo, tunelēšanas mikroskopu, viņi samontēja elipsi, kuras diametrs ir 5,000 reižu mazāks par cilvēka matu diametru. Elipsi veidoja 36 kobalta atomu kaklarota uz vara kristāla virsmas, kas atdzesēta līdz četriem grādiem virs absolūtās nulles.
Viņi izmantoja elipsi, jo tai kā ģeometriskai formai katrā garās ass galā ir tā sauktie fokusa punkti. Ja jūs novelkat līniju no viena fokusa punkta uz jebkuru elipses punktu, pēc tam uz pretējo fokusa punktu, attālums vienmēr būs vienāds.
Viņi izmantoja varu, jo tas nav magnētisks, un kobalta atomi ir magnētiski. Viņi ieliek varu dziļi sasaldēt, jo, kad ir tik auksts, varā esošie elektroni rada rezonansi, ko sauc par Kondo efektu, kad ar tiem saskaras kobalta atoms. Kondo efekts ir priekšstats, ka elektriskā pretestība atšķiras, ja temperatūra ir tuvu 0 kelviniem.
Kobalta atomu elipse veidoja aploku, kas satur elektronus no vara kristāla. Kā gaidīts, kad IBM zinātnieki izmantoja skenēšanas, tunelēšanas mikroskopu, lai novietotu atomu elipsē, viņi redzēja Kondo efektu. Bet, kad viņi pārvietoja kobalta atomu uz vienu no elipses fokusa punktiem, Kondo efekts parādījās otrā fokusa punktā.
Būtībā rezonanse, ko radīja magnētiskais kobalta atoms, mijiedarbojoties ar nemagnētiskajiem vara elektroniem, virzīja vilni caur elektroniem, kas atrodas kobalta kaklarotā, uz otru fokusa punktu. Tas viss neskatoties uz to, ka atoma tur nebija. Zinātnieki šo efektu nodēvēja par kvantu mirāžu.
IBM zinātnieki izvirza teoriju, ka kvantu mirāžu var darbināt līdzīgi kā gaismas fokusēšana ar lēcām vai skaņas fokusēšana ar paraboliskajiem atstarotājiem. Taču tehnoloģijai ir tāls ceļš ejams. Atomu kaklarotas savienošana ar skenējošo, tunelēšanas mikroskopu prasa daudz laika un enerģijas. Bet, ja procesu var paātrināt un pilnveidot, iedomājieties, kādu dienu cilvēki var saglabāt 10,000 3 dziesmu mikroskopiskā MPXNUMX atskaņotājā, kas implantēts iekšējā ausī. Kāpēc ne? Ar tādām parādībām kā kvantu mirāža, kas pastāv Visumā, viss ir iespējams.