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在量子尺度上对抗电流的能量 不违反物理定律

2019-05-14 11:20:28   来源:

这是由UPV / EHU教授ÁngelRubio和马克斯普朗克研究所PMSD领导的小组以及不来梅BCCMS中心的合作者所获得的主要结果,并得到了自然量子材料杂志的响应。

在诸如水流之类的宏观物体中,观察电流的事实不会影响水的流动,​​并且根据经典热力学定律,该流动将发生在系统的上部到下部。 。同样的事情发生在温度流动中,电流从较热的物体流向较冷的物体,或者在电气系统中。然而,在量子器件中,“观察,观察,改变系统状态的过程,这使得电流更有可能在一个方向或另一个方向流动,”UPV /ÁngelRubio解释说EHU教授,UPV / EHU纳米生物光谱研究小组的负责人,以及汉堡马克斯普朗克物质结构和动力学研究所所长。

正如卢比奥强调的那样,这并不构成“对物理学的任何基本定理的侵犯,也不是从无到有创造的能量。发生的事实是,将观察者插入系统的观察是一个障碍,就好像你一样在水管流过的管道中关闭通道。显然,如果负载开始积聚,它将最终向相反方向移动。换句话说,观察者将系统的状态投射到以相反方向传输电流或能量的状态。

当发现插入量子观察者导致当前的方向和能量的转移发生变化时,卢比奥记得这个惊喜:“最初我们认为这是一个错误。我们期望遇到变化,我们认为有可能停止运输,但我们没想到会有完全的流量变化。这些电流方向的变化也可以通过控制的方式进行。根据观察者的插入位置,流量可以改变,但是,“设备中有”特定区域,尽管看起来,方向不会改变,“他解释道。

实验设计的难点

以这种方式控制粒子的热量和电流可以为设计具有电流注入的方向性控制的量子传输装置的各种策略敞开大门,用于热电学,自旋电子学,声学和检测等应用。但ÁngelRubio认为这些应用还有很长的路要走,因为他认为观察者的设计存在局限性:“我们从理论的角度来看,我们提出了一个简单的模型,而且理论可以很容易地得到验证,因为所有的能量和通过实验进行这一过程将是另一回事。尽管需要设计的设备类型存在,并且生产它是可行的,但现在不可能以受控的方式做到这一点。

面对这种情况,该研究小组正在探索其他类似的观点,“其他机制作为量子观察者的替代方案,可以实现类似的效果,而且在实验中实施这些效果时更为现实。”

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