Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in Oostenrijk en Duitsland heeft aangetoond dat het introduceren van omgevingslawaai in een lijn van ionen kan leiden tot een beter transport van energie eroverheen. In hun paper gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , de onderzoekers beschrijven hun experimenten en waarom ze denken dat hun bevindingen nuttig zullen zijn voor andere onderzoekers.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat wanneer elektronen door geleidend materiaal bewegen, de manier waarop ze dit doen kan worden beschreven door kwantummechanica vergelijkingen. Maar in de echte wereld, dergelijke beweging kan worden gehinderd door interferentie door omgevingsgeluid, waardoor de transportenergie wordt onderdrukt. Voorafgaand onderzoek heeft ook aangetoond dat elektriciteit die door een materiaal beweegt, kan worden beschreven als een golf - als dergelijke golven in de pas blijven, ze worden beschreven als coherent. Maar zulke golven kunnen verstoord worden door ruis of defecten in een atoomrooster, waardoor de stroming wordt onderdrukt. Een dergelijke onderdrukking op een bepaalde locatie staat bekend als een Anderson-lokalisatie. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben aangetoond dat Anderson-lokalisaties kunnen worden overwonnen door het gebruik van omgevingsgeluid.

Het werk bestond uit het isoleren van 10 calciumionen en ze in de ruimte te houden als een samengevoegde lijn - een eendimensionaal kristal. Lasers werden gebruikt om de ionen tussen staten te schakelen, en energie werd in de ionenlijn gebracht met behulp van laserpulsen. Door deze opstelling konden ze kijken hoe energie langs de lijn van ionen van het ene uiteinde naar het andere bewoog. Anderson-lokalisaties werden geïntroduceerd door individuele lasers op elk van de ionen te vuren - de energie van de lasers resulteerde in ionen met verschillende intensiteiten. Met een zekere mate van wanorde, het team creëerde vervolgens geluid door de intensiteit van de stralen die op de individuele ionen werden afgevuurd willekeurig te veranderen. Dit resulteerde in frequentie wobble. En het was die wiebel die het team ontdekte, waardoor de beweging van energie tussen de ionen de Anderson-lokalisaties kon overwinnen.

De onderzoekers merken op dat er een limiet was aan het systeem:te veel ruis, en het energietransport vertraagde opnieuw vanwege het kwantum Zeno-effect. Ze beweren dat hun systeem nuttig zou kunnen zijn voor andere onderzoekers omdat het de mogelijkheid biedt om kwantumeffecten te bestuderen in een kunstmatig ontwikkeld kwantumsysteem.

© 2019 Wetenschap X Netwerk