تراشه‌ای که در دمای نزدیک به صفر مطلق کار می‌کند

پژوهشگران با بهره‌گیری از میدان‌های مغناطیسی، دمای یک تراشه را به حدود ۲.۸ میلی‌کلوین رسانده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه بازل سوئیس برای مشاهده‌ی رخداد‌های فیزیکی در دمای نزدیک به صفر مطلق (صفر کلوین)؛ دمایی که در آن ذرات تقریبا از حرکت بازمی‌ایستند، تراشه‌ی نانوالکترونیکی را توسعه داده‌ و موفق به پایین‌ آوردن دمای آن به حدود ۲.۸ میلی‌کلوین شده‌‌اند. آن‌ها برای دستیابی به چنین دمایی، با بهره‌گیری از میدان‌های مغناطیسی، تقریبا تمام منابع گرمایی اطراف تراشه را از بین برده‌اند.

تیمی پژوهشی دانشگاه بازل، کار خود را با پایین آوردن دمای تمام اتصالات الکتریکی تراشه تا حد ۱۵۰ میکروکلوین از طریق خنک‌سازی مغناطیسی (سرمایش مغناطیسی بر اساس تغییر آنتروپی، به‌وسیله‌ی اثر یک میدان مغناطیسی بر یک ماده‌ی پارامغناطیسی یا مغناطیسی) آغاز کردند. پس از این مرحله، آن‌ها یک سیستم خنک‌‌سازی مغناطیسی ویژه را نیز برای کاهش دمای حرارت‌سنج مبتنی بر انسداد کولمب به سیستم اضافه کردند؛ چرا که در دماهای نزدیک به صفر کلوین، حتی حرارت حاصل از یک دماسنج نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

راهکار تیم پژوهشی دانشگاه بازل به‌اندازه‌ای موفق بوده است که تراشه‌ی یادشده به‌لطف این سیستم خنک‌سازی، به مدت ۷ ساعت در دمای نزدیک به صفر مطلق باقی مانده و فعالیت داشته است و این زمان، فرصتی کافی برای انجام تست‌های بی‌شمار در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد.

تراشه‌ای که در چنین دمای پایینی از کار نیفتد و به فعالیت خود ادامه دهد، می‌تواند به پژوهشگران در درک فیزیک در حد نهایی آن کمک کند. به‌عنوان مثال ممکن است در چنین دمای پایینی، شاهد رفتاری عجیب باشید. این دستاورد می‌تواند در ایجاد شرایط ایده‌آل برای آزمایش‌های مربوط به فیزیک کوانتوم نیز مفید باشد؛ البته باز هم امکان بهبود عملکرد سیستم خنک‌سازی یادشده وجود دارد. پژوهشگران معتقدند که با بهبود راهکاری که توسعه‌ داده‌اند، می‌توانند دمای نهایی را به آستانه‌ی یک میلی‌کلوین نیز برسانند.

منبع engadget

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید