Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i Österrike och Tyskland har visat att införande av miljöbuller till en rad joner kan leda till ökad transport av energi över dem. I sitt papper publicerat i Fysiska granskningsbrev , forskarna beskriver sina experiment och varför de tror att deras resultat kommer att vara till hjälp för andra forskare.

Tidigare forskning har visat att när elektroner rör sig genom ledande material, hur de gör det kan beskrivas med kvantmekaniska ekvationer. Men i den verkliga världen, sådan rörelse kan hindras av störningar på grund av buller i omgivningen, vilket leder till undertryckande av transportenergin. Tidigare forskning har också visat att elektricitet som rör sig genom ett material kan beskrivas som en våg - om sådana vågor förblir i takt, de beskrivs som sammanhängande. Men sådana vågor kan störas av buller eller defekter i ett atomgitter, vilket leder till undertryckande av flöde. Sådan undertryckning på en given plats är känd som en Anderson -lokalisering. I denna nya insats, forskarna har visat att Anderson -lokaliseringar kan övervinnas genom användning av miljöbuller.

Arbetet bestod av att isolera 10 kalciumjoner och hålla dem i rymden som en sammanfogad linje-en endimensionell kristall. Lasrar användes för att byta joner mellan stater, och energi introducerades till jonlinjen med laserpulser. Denna inställning gjorde det möjligt för dem att titta på när energi rörde sig längs jonlinjen från ena änden till den andra. Anderson -lokaliseringar introducerades genom att skjuta individuella lasrar mot var och en av jonerna - energin från lasrarna resulterade i joner med olika intensitet. Med en viss oordning på plats, laget skapade sedan buller genom att slumpmässigt ändra intensiteten hos strålarna som avfyrades mot de enskilda jonerna. Detta resulterade i frekvenssvängningar. Och det var den vingeln som teamet fann tillät energirörelsen mellan jonerna att övervinna Anderson -lokaliseringarna.

Forskarna noterar att det fanns en gräns för systemet - för mycket buller, och energitransporten återigen bromsad på grund av kvante Zeno -effekten. De hävdar att deras system kan visa sig vara användbart för andra forskare eftersom det gör det möjligt att studera kvanteffekter i ett artificiellt konstruerat kvantsystem.

© 2019 Science X Network