什么是量子海市蜃楼(Quantum Mirage)？

如今，比一本火柴还小的MP3播放器可以储存2GB的信息，足够容纳500首歌曲。说到容量、功率、速度和能源效率，手机或笔记本电脑都可以使用，一种被称为量子幻影的现象预示着表面可能只被划伤到目前为止。本质上，量子幻象是一种现象，表明数据可以不用传统的电线传输。将一条原子链串在一起需要花费大量的时间和精力。1993年，IBM的科学家发现量子幻影的概念。这一发现可能被视为纳米技术史上的一个转折点，即使集成电路在小型化方面已接近极限。尽管这项技术已经变得越来越先进，但它依赖于19世纪发明的东西——电线。最终，电线变得太小，不利于电子的有效流动，连接也会失效。IBM的这些科学家认为量子幻影可能会导致在原子尺度上形成电路。这种原子电路中的信息不是通过电线流动的，而是在电子海中随波传播。IBM的一个由Don Eigler领导的团队，他们用扫描隧道显微镜组装了一个直径为5的椭圆，这个椭圆是由36个钴原子组成的项链，在铜晶体表面冷却到绝对零度以上4度。他们使用椭圆是因为，作为一个几何形状，它的长轴两端都有所谓的焦点。如果你画一条线，从一个焦点到椭圆上的任何一个点，再到另一个焦点，距离总是一样的。他们用铜是因为它是非磁性的，而钴原子是磁性的他们把铜放在深冻里因为当天气这么冷的时候，当钴原子与铜中的电子接触时，铜中的电子会产生一种称为近藤效应的共振。近藤效应是指当温度接近0开尔文时电阻会发生变化。钴原子的椭圆形成了一个包含铜晶体中电子的围栏。正如所料，当IBM的科学家使用扫描隧道显微镜来定位椭圆内的一个原子时，他们看到了近藤效应。但是，当他们把钴原子移动到椭圆上的一个焦点时，近藤效应出现在另一个焦点上。本质上，磁性钴原子与非磁性的铜电子通过一个波穿过钴项链中的电子到达另一个焦点。尽管事实上没有原子存在，但所有这些都被称为量子幻影。IBM的科学家理论认为量子幻影的操作方式可能类似于用透镜聚焦光，或者用抛物面反射器发出声音。但这项技术还有很长的路要走。用扫描技术把一条原子链串在一起，隧道显微镜需要花费大量的时间和精力。但是如果这个过程能够被加速和完善，想象一下，有一天人们可能可以储存10个，在一个植入内耳的微型MP3播放器里放上000首歌。为什么不呢？宇宙中存在着量子海市蜃楼这样的现象，一切皆有可能。