Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

18.10.2017
15:35

Микроорганизмы оставляют следы на марсианских камнях

18.10.2017
15:31

Новый квазиспутник Земли оказался астероидом, а не куском космического мусора

18.10.2017
15:23

Астрономы дотянулись до края Млечного Пути

18.10.2017
15:20

Массу проглоченных Кроносом планет оценили в 15 Земель

18.10.2017
15:16

Физики смоделировали электронный газ в экстремальных условиях

18.10.2017
15:10

Физики провели обмен квантовой запутанности на расстоянии 100 километров

18.10.2017
14:59

Физики нашли способ измерить симметрию волновой функции

18.10.2017
14:54

Физики подтвердили круглость электрона новым методом

18.10.2017
14:44

Квантовый наблюдатель обратил поток тепла вспять

    В термоэлектронном наноразмерном приборе потоки тепла и частиц зависят не только от градиентов температуры и электрического потенциала, но и от того, как квантовый наблюдатель контролирует когерентность прибора. Более того, в некоторых случаях эти потоки направлены против естественных градиентов. Работа физиков из Германии и Испании опубликована в журнале Quantum Materials.

    В классической термодинамике процесс переноса тепла от более холодного тела к более горячему запрещен (второй закон термодинамики в формулировке Клаузиуса). Это утверждение основывается на предположении, что в равновесии макроскопическое тело характеризуется интенсивной (грубо говоря, постоянной по всему объему) величиной — температурой. Разумеется, в классической термодинамике наблюдение за процессом переноса тепла при контакте тел с разной температурой никак не влияет на его ход.

    Однако для небольших объектов (характерный размер порядка нанометров) идеи термодинамики должны быть пересмотрены. Здесь начинают играть роль квантовые эффекты, когда наблюдатель в ходе измерения неизбежно нарушает когерентность внутри системы и изменяет ее отклик, даже если он воздействует на систему локально. В связи с этим могут возникать разные странные явления, например, квантовый эффект Зенона или интересные термодинамические эффекты. Пристальным изучением последних, собственно, занялись авторы данной статьи.

    Для изучения явления ученые использовали следующую модель прибора, который хорошо описывается гамильтонианом в приближении сильно связанных электронов. Слева и справа находятся наборы из девяти атомов, связанные с тепловыми резервуарами при различных температурах и соединенные двумя одноатомными мостиками. Перенос энергии и частиц между резервуарами может происходить только через эти мостики и описывается основным кинетическим уравнением (standard master equation). Для простоты физики предполагали, что к системе не прикладывалось внешнее напряжение, а также что в ней находится только один свободный электрон, хотя результаты не изменились бы в случае большого числа невзаимодействующих частиц. По словам авторов статьи, прибор легко реализовать с помощью кремниевых гетероструктур с холодными атомами или графена.

    Квантовый наблюдатель воздействует на систему, изменяя ее когерентность так же, как и в двухщелевом эксперименте. Предполагается, что наблюдатель находится в чистом квантовом состоянии, а не в состоянии термодинамического ансамбля, следовательно, с ним нельзя ассоциировать никакую температуру. Здесь ученые изучали, как изменяются токи тепла и частиц при воздействии наблюдателя на различные участки мостика между резервуарами.

    В случае, когда наблюдения проводились ближе к более теплому резервуару, направление теплового потока совпадало с градиентом температур, хотя и усиливалось. В случае наблюдений, проводившихся ближе к холодному резервуару, поток тепла был направлен в обоих мостиках от холодного тела к горячему. Это кажется странным, однако ученые показали, что квантовый наблюдатель не добавляет в систему потока энтропии, а изменяет поток энергии путем прямого воздействия.

    Также интересно, что электронный ток в первом случае направлен по часовой стрелке, а во втором — против. Это является следствием локализации электронного состояния, вызванной локальным наблюдением. Грубо говоря, наблюдатель просто выталкивает электрон в нужном направлении.

    Кроме того, авторы статьи предложили практическое применение нового эффекта, смоделировав прибор, похожий на «трещотку Фейнмана» (про нее можно прочитать в «Фейнмановских лекциях по физике», том 4, глава 46). Для этого они сделали рассматриваемый прибор асимметричным, изменив уровни энергии на противоположных краях мостиков (на картинке это отображено сферами разных размеров). В такой системе сам по себе ток течет по часовой стрелке, однако при добавлении квантового наблюдателя он меняет направление на противоположное. Экспериментально такой прибор можно реализовать с помощью методов, разработанных для построения квантовых трещоток в графене, атомных ловушках или для молекулярных соединений.

    Ранее мы писали, как адгезия нарушила школьный закон «сила трения пропорциональна нагрузке и не зависит от площади контакта».

    По информации https://nplus1.ru/news/2017/10/10/quantum-current

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

18.10.2017
14:40

Большой адронный коллайдер на день перешел на ксенон

18.10.2017
14:36

Ученые создали настраиваемые плазмонные лазеры из квантовых точек

18.10.2017
14:31

Российские ученые создали чернила для печати гибкой электроники

18.10.2017
14:26

Астрономы раскрыли природу недавно открытой "второй Луны" Земли

18.10.2017
12:58

Японский зонд обнаружил на Луне тоннель, пригодный для строительства базы

18.10.2017
12:46

Физики из России и Германии впервые точно измерили радиус протона

18.10.2017
12:42

В США показали мобильную лазерную пушку

18.10.2017
12:40

Раскрыто местонахождение Янтарной комнаты

17.10.2017
15:11

Протопланета загнала частицы пыли в ловушку

17.10.2017
15:08

Google Maps позволят посетить Марс и Меркурий

17.10.2017
15:05

Жидкий металл превратили в электрическую цепь с изменяемой схемой

<< 471|472|473|474|475|476|477|478|479|480 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList