Um eine Maschine in Atomgröße herzustellen, benötigen Sie eine quantenmechanische

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Um eine Maschine in Atomgröße herzustellen, benötigen Sie einen QuantenmechanikerHier ist ein neues Kapitel in der Geschichte der Miniaturisierung von Maschinen: Forscher in einem Labor in Singapur haben gezeigt, dass ein einzelnes Atom entweder als Motor oder als Kühlschrank fungieren kann.

Ein solches Gerät könnte in zukünftige Computer und Brennstoffzellen zur Steuerung von Energieflüssen eingebaut werden.”Denken Sie darüber nach, dass sich in Ihrem Computer oder Laptop viele Dinge befinden, die sich erhitzen.

Heute kühlen Sie das mit einem Ventilator, der Luft bläst.

In Nanomaschinen oder Quantencomputern könnten kleine Geräte, die die Kühlung übernehmen, etwas Nützliches sein”, sagt Dario Poletti von der Singapore University of Technology and Design (SUTD).Diese Arbeit gibt neue Einblicke in die Mechanik solcher Geräte.

Die Arbeit ist eine Zusammenarbeit von Forschern des Zentrums für Quantentechnologien (CQT) und der Fakultät für Physik der National University of Singapore (NUS), SUTD und der Universität Augsburg in Deutschland.

Die Ergebnisse wurden am 1.

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Mai in der von Fachkollegen begutachteten Zeitschrift npj Quantum Information veröffentlicht.Motoren und Kühlschränke sind beides Maschinen, die von der Thermodynamik beschrieben werden, einem Zweig der Wissenschaft, der uns sagt, wie sich Energie innerhalb eines Systems bewegt und wie wir nützliche Arbeit gewinnen können.

Ein klassischer Motor verwandelt Energie in nützliche Arbeit.

Ein Kühlschrank hat die Aufgabe, Wärme zu übertragen und die lokale Temperatur zu senken.

Sie sind in gewissem Sinne Gegensätze.Die Menschen haben kleine Wärmekraftmaschinen gebaut, bevor sie ein einzelnes Atom, ein einzelnes Molekül und Defekte in Diamant verwendeten.

Ein Hauptunterschied bei diesem Gerät ist, dass es in seiner Wirkung Quantität zeigt.

” Wir wollen verstehen, wie wir thermodynamische Geräte mit nur wenigen Atomen bauen können.

Die Physik ist nicht gut verstanden, daher ist unsere Arbeit wichtig, um zu wissen, was möglich ist”, sagt Manas Mukherjee, ein Principal Investigator am CQT, NUS, der die experimentellen Arbeiten leitete.Die Forscher untersuchten die Thermodynamik eines einzelnen Bariumatoms.

Sie entwickelten ein Schema, bei dem Laser eines der Elektronen des Atoms als Teil eines Zyklus zwischen zwei Energieniveaus bewegen, wodurch eine gewisse Energie in die….

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