Kuantum fiziği genellikle sağduyuya meydan okuyan fenomenleri ortaya çıkarır. Yeni bir kuantum yara izi teorisi, kuantum dünyası ve klasik mekanikler arasındaki bağlantı anlayışımızı derinleştirir, önceki bulgulara ışık tutar ve gelecekteki teknolojik uygulamalara doğru bir adım atar.
Kuantum mekaniği, rastgeleliğin geçerli göründüğü mikroskobik ölçeklerde madde ve enerjinin davranışını tanımlar. Yine de görünüşte kaotik sistemlerde bile, yüzeyin altında gizli düzen uzanabilir. Kuantum yara izleri böyle bir örnektir: elektronların eşit olarak yayılmak yerine belirli yollar boyunca hareket etmeyi tercih ettikleri bölgelerdir.
Tamere Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, daha önce “Quantum Lissajous Scars” da yayınlanan makalelerinde kuantum yara izlerinin nanoyapılarda güçlü, ayırt edici desenler oluşturabileceğini ve şekillerinin kontrol edilebileceğini göstermişlerdi. Şimdi Tampere Üniversitesi Fizik Birimi’ndeki Kuantum Kontrol ve Dinamik Araştırma Grubu bu bulguları daha da ileri götürüyor. Araştırmacılar, yeni makalelerinde, kuantum izlerinin elektrotlara bağlı açık kuantum noktalarında elektron taşınmasını önemli ölçüde artırdığını bildiriyor. Çalışma dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme B.
Makalenin baş yazarı doktora araştırmacı Fartash Chalangari, “Kusurların işlevselliğe dönüştürülebileceğini gösterdik. Aslında elektron akışını iyileştirebilir.”
Geliştirilmiş elektron akışı, nano ölçekli bileşenlerde elektrik iletimini sağlar – bir metrenin milyarında ölçülen yapılar. Bu şekilde, bir kuantum yara izi yeni bir transistör tipine benzer bir nano ölçekli anahtar olarak işlev görebilir. Bu atılım, geleceğin küçük ve enerji tasarruflu mikroçipleri için bileşenler geliştirmenin kapısını açar.
Bu bulgular, kuantum yara izlerinin nano ölçekli cihazların iletkenliğini yönlendirdiği “Scartronics” adlı yeni bir alanın yolunu açıyor. Bu fenomenin deneysel kanıtı, mevcut işbirliğine katkıda bulunan Harvard Üniversitesi doktora sonrası araştırmacı Joonas Keski-Rahkonen’i içeren bir çalışmada bildirildiği gibi, grafen sistemlerinde zaten gözlenmiştir.
“Kuantum yara izleri, kaostan ortaya çıkan şaşırtıcı ve çarpıcı bir düzen örneğidir. Şimdi bu keşifleri pratik uygulamalara dönüştürmek için çalışıyoruz. Verimli mikroçiplerin gelişimini ilerletmenin yanı sıra, bulgularımız da Quantum bilgi işlem için yeni kubit tasarımlarına – daha uzak bir hedef olan Profesör Grubu,” sonucuna varabilir. Tampere Üniversitesi.
