在热门电影《回到未来》(Back to the Future)中，一个古怪的科学家创造了一个时间机器，它运行在一个通量电容器上。现在，来自澳大利亚和瑞士的一组实际物理学家提出了一种装置，该装置利用在电容器周围磁通的量子隧道效应，打破时间反转的对称性。发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的这项研究提出了新一代电子循环器，它们是控制微波信号移动方向的设备。
电子环行器使信息在一个特定的方向上移动，就像一个旋转木马，但在循环系统中，“流量”必须在进入后的下一个出口。
博科园-科学科普：它代表了两个澳大利亚研究委员会卓越中心的合作：工程量子系统中心(EQUS)和未来低能源电子技术(舰队)中心。舰队副研究员贾里德·科尔教授(在RMIT大学工作)说：这一装置是由超导体建造的，在这种装置中，电可以无电阻地流动。科尔教授说：我们提出了两种可能的电路，其中一种类似于电影通量电容器的标志性的三尖星设计。(见下图)。在其中，量子‘管’的磁通量可以通过一个被称为量子隧穿的过程绕过一个中央电容器，在那里他们克服了传统上不可逾越的障碍。
提出了循环器的示意图表示，图片：FLEET
汤姆·斯塔斯教授(昆士兰大学)说：磁场和电荷的结合导致了物理学家所说的打破时间逆转的对称性。不幸的是，这种影响不允许我们真正回到过去。相反，这意味着信号只能在一个方向上绕着电路传播，就像环形车道上的汽车一样。这样的装置可以用来分离实验装置的各个部分，这在单个部件是极其敏感的量子系统时至关重要。该研究的主要作者克莱门斯·穆勒博士说：这一设备是下一代技术的重要组成部分，包括广受欢迎的量子计算机。Mueller博士说：研究对扩大这项技术迈出了重要的一步，研究人员需要在量子计算机周围精确地控制和测量信号。
微波循环器的操作类似于从后到未来的通量电容器，图片：FLEET
在更近的一段时间内，该研究可以应用于手机和wifi天线的更好的电子产品的开发和改进雷达。该论文发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。这两个卓越的ARC中心是澳大利亚量子研究的重要力量。程量子系统(EQUS)研究中心的研究人员正在建造利用量子物理的全光谱的量子机器。在未来的低能源电子技术(舰队)中，卓越的ARC中心正在开发新一代的超低能耗电子产品，以应对计算中能源使用的日益增加的挑战。
博科园-科学科普｜参考期刊文献：物理评论快报｜来自：FLEET
网友评论