首次檢測(cè)到量子“巴克豪森噪聲”。
鐵螺絲和其他所謂的鐵磁材料由帶有電子的原子組成，其作用就像小磁鐵一樣。通常，磁體的方向在材料的一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)齊，但從一個(gè)區(qū)域到下一區(qū)域并不對(duì)齊。想象一下時(shí)代廣場(chǎng)上成群結(jié)隊(duì)的游客指著周圍不同的廣告牌。
但是，當(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，不同區(qū)域中磁體的方向或旋轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)齊，材料就會(huì)完全磁化。這就像成群結(jié)隊(duì)的游客都轉(zhuǎn)向指向同一個(gè)標(biāo)志。
然而，旋轉(zhuǎn)排列的過程并不是一次性發(fā)生的。相反，當(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，不同的區(qū)域或所謂的域會(huì)影響附近的其他區(qū)域，并且變化會(huì)以塊狀的方式傳播到整個(gè)材料。科學(xué)家經(jīng)常將這種效應(yīng)與雪崩進(jìn)行比較，其中一小塊雪開始落下，推動(dòng)附近的其他雪塊，直到整個(gè)山坡上的雪都朝同一方向滾落。
巴克豪森噪聲的發(fā)現(xiàn)
物理學(xué)家海因里希·巴克豪森 (Heinrich Barkhausen) 于 1919 年首次在磁體中證明了這種雪崩效應(yīng)。通過將線圈纏繞在磁性材料上并將其連接到揚(yáng)聲器，他證明這些磁力的跳躍可以聽到噼啪聲，即今天稱為巴克豪森的聲音。噪音。
現(xiàn)在，加州理工學(xué)院的研究人員在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上發(fā)表報(bào)告稱，巴克豪森噪聲不僅可以通過傳統(tǒng)或經(jīng)典手段產(chǎn)生，還可以通過量子力學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生。這是首次通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到量子巴克豪森噪聲。這項(xiàng)研究代表了基礎(chǔ)物理學(xué)的進(jìn)步，有一天可能會(huì)應(yīng)用于創(chuàng)建量子傳感器和其他電子設(shè)備。
了解量子巴克豪森噪聲
“巴克豪森噪聲是小磁鐵成組翻轉(zhuǎn)的集合，”該論文的主要作者、加州理工學(xué)院物理學(xué)教授、該研究所所長(zhǎng)托馬斯·F·羅森鮑姆實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者克里斯托弗·西蒙 (Christopher Simon) 說道。以及索尼婭和威廉·戴維多總統(tǒng)椅。 “我們正在進(jìn)行多次相同的實(shí)驗(yàn)，但我們是在量子材料中進(jìn)行的。我們看到量子效應(yīng)可以導(dǎo)致宏觀變化。”
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