美科學(xué)家研制成迄今頻率最高的納米振蕩器 (2005-02-23)
發(fā)布時(shí)間:2007-12-04
作者:
來源:新華
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美國科學(xué)家2月9日報(bào)告說,他們研制成了迄今頻率最高的納米振蕩器,這一技術(shù)可望在未來通信和量子計(jì)算領(lǐng)域得到應(yīng)用。
波士頓大學(xué)的物理學(xué)家莫汗蒂等人在最新一期《物理評論通信》上發(fā)表論文說,他們開發(fā)的納米振蕩器用硅制成,外形猶如一個(gè)兩邊都有齒的梳子,其尺寸只有人類頭發(fā)的十分之一左右。它的振蕩頻率達(dá)到1.49G赫茲,是同類設(shè)備中頻率最高的。
研究人員說,這種振蕩器在移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)等需要發(fā)出G(即10億)赫茲級電磁波的領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。它由500億個(gè)硅原子組成,既能呈現(xiàn)出一些量子物理特征,也可以通過常規(guī)的設(shè)備探測出來。
莫汗蒂等人在論文中介紹,為了讓振蕩器有一個(gè)“純凈”的環(huán)境,不受各種外來波的干擾,他們在一個(gè)銅地板、銅墻壁的密封房間中組裝和測試納米振蕩器。此外,納米振蕩器的工作環(huán)境在絕對零度(零下273.15攝氏度)以上0.11攝氏度,需要封裝在專門的冷卻器中。
他們發(fā)現(xiàn),在極低的溫度下,振蕩器出現(xiàn)離散運(yùn)動(dòng),也就是呈現(xiàn)出原子等量子的運(yùn)動(dòng)特性。如果把振蕩器看作一個(gè)兩邊有齒的梳子的話,它的“齒”會(huì)以相同的頻率和中間的“脊”一起振動(dòng),“齒”的振幅是千萬億分之一米,大概相當(dāng)于一個(gè)原子的半徑,而“脊”的振幅達(dá)到十萬億分之一米,可以通過設(shè)備探測出來。
莫汗蒂說,隨著電子元器件的尺寸越做越小,將來會(huì)呈現(xiàn)出量子運(yùn)動(dòng)特征,這種納米振蕩器將成為科學(xué)家研究納米級電子元件的最好范例。