Ученые из Испании и Германии предложили методику, которая, по их мнению, впервые позволит контролировать транспортировку энергии на уровне одного кванта (чаще всего — протонов).
Исследователи показали, что теоретически возможно управлять движением одного кванта через магнит с помощью лазеров с правильно подобранными частотами и мощностями. Работа, проведенная Алехандро Бермудесом (Институт фундаментальной физики в Мадриде) и Тобиасом Шейцем из университета Альберта Людвигса (Фрайбург, Германия), была опубликована в New Journal of Physics. В случае применения метод может позволить исследователям изучить феномен транспорта квантовой энергии, сообщает phys.org. Предполагается, что явление серьезно отличается от аналога на макроскопическом уровне.
«Мы выявили новый механизм, позволяющий контролировать перемещение тепла или энергии на уровне одного кванта, – объяснил Бермудес. – Явление можно рассматривать как аналог кулоновской блокады в электронных наноустройствах. Мы предложили протестировать его в экспериментах с кристаллами самособирающихся захваченных атомных ионов».
Ученые использовали ионы магния, чтобы построить накопитель. Нагревая и охлаждая частицы лазером, исследователи смогли заставить их поглощать или высвобождать небольшое количество энергии. Для ее транспортировки ученые предложили установить синтетический квантовый магнит, состоящий из длинной линии спинов, формирующих цепь между двумя накопителями.
Исследование теоретически показало, что при передаче тепла на наноуровне возникает аналог кулоновской блокады, отсутствующий при транспорте более крупных объемов. Если предложенный эксперимент удастся реализовать на практике, ученые ожидают увидеть изинговскую блокаду и ряд других интересных квантовых эффектов передачи энергии.