В научном мире считается, что посторонние звуки мешают качеству и эффективности передачи любых сигналов, например, энергии. Новые исследования показывают, что шум можно применять для усиления передачи энергии.
Группа учёных из австрийских и германских организаций показала, что добавление шума окружающего мира в поток ионов повышает эффективность передачи энергии. опубликованнойВ журнале «Physical Review Letters» учёные изложили итоги своих исследований и указали на пользу полученных данных для коллег-учёных.
Ранее установлено, что движение заряженных частиц в проводниках подчиняется квантово-механическим законам. Но окружающий шум может нарушать это движение, препятствуя передаче энергии.
Исследования также показали, что электрический ток можно представить как волну. Если волны остаются синхронными, их называют когерентными. Однако шум или дефекты кристаллической решетки могут исказить эти волны и подавить их поток — это явление известно как локализация Андерсона.
В новой работе ученые продемонстрировали… преодолеть при помощи шума окружающей среды.
Задачей было изолировать 10 ионов кальция и удерживать их в виде линии — одномерного кристалла. Переключение состояний ионов осуществлялось с помощью лазеров, а энергия на линию подавалась лазерными импульсами. Такая установка дала возможность ученым наблюдать движение энергии по линии от одного конца к другому. Локализации Андерсона вводились воздействием отдельных лазеров на каждый ион, что привело к получению ионов разной интенсивности. Команда с определенной степенью беспорядка… создалаШум возникает из-за случайных изменений интенсивности лучей, испускаемых отдельными ионами.
Это вызывает колебания частот. Исследователи обнаружили, что эти колебания позволяют энергии перемещаться между ионами и преодолевать локализации Андерсона.
Учёные признали, что система имела ограничения: чрезмерный шум блокировал передачу энергии из-за квантового эффекта Зенона. Специалисты считают, что их разработка будет полезна другим исследователям. позволяетИсследовать квантовые явления в искусственной квантовой системе.