新しい量子デバイスは、モーターと冷蔵庫の両方として機能できます

理化学研究所の技術者は、次のことを同時に実行できるマルチタスクナノマシンを作成しました。

熱機関、冷蔵庫のようなものです。このデバイスは、最小スケールで粒子の挙動を制御する量子効果をナノテクノロジーの効率向上にどのように使用できるかを示した最初のデバイスの 1 つです。

通常のエンジンと冷蔵庫が稼働しています液体の2つのコンテナを接続します。それらの一方の圧縮は液体の加熱につながり、他方の急速な膨張に伴い、液体は冷却されます。これらの操作が定期的なサイクルで実行される場合、流体はエネルギーを交換し、システムはヒートエンジンまたは冷蔵庫として使用できます。

RIKEN Advanced Device Labの小野圭司氏によると、以前は両方のタスクを同時に実行するようにナノマシンを構成することは不可能でした。

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現在、物理学者はナノデバイスを開発しており、その一部は単一原子に基づいています。

量子バージョンの熱機関では、電子トランジスタに使われています。電子には 2 つの可能なエネルギー状態があります。研究チームは、電場とマイクロ波を適用することで、これらのエネルギー状態間のギャップを増減させることができる。

「これは操作に類似している可能性がありますチャンバー内の流体の膨張-収縮」と研究者らは述べています。電子が高エネルギーレベルから低エネルギーレベルに移動したときにも、デバイスはマイクロ波を放出しました。

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