Ritning för en Quantum Electric Motor

Hur liten kan man göra en elmotor? Idag beskriver Alexey Ponomarev från universitetet i Augsburg i Tyskland och ett par kompisar hur man gör det med bara två atomer. Japp, en elmotor gjord av bara två ultrakalla atomer.

Deras motor består av en neutral atom och en laddad atom instängda i ett ringformat optiskt gitter. Atomerna hoppar från en plats i gittret till nästa när de färdas runt ringen. Att placera denna ring i ett alternerande magnetfält skapar förutsättningarna som krävs för att hålla den laddade atomen i rörelse runt ringen.

Att starta motorn är dock en annan sak. Att kickstarta motorn kräver någon form av asymmetri som tillhandahålls av en kombination av ett symmetribrytande drivfält och närvaron av den neutrala atomen, som den laddade atomen effektivt trycker av mot.

Resultatet är en kvantelektrisk växelströmsmotor som Ponomarev och co fortsätter att bevisa kan göra användbart arbete.

Deras uppsats är den första detaljerade analysen av hur en sådan motor fungerar och under vilka förhållanden den fungerar bäst, men konstigt nog visar det sig att ett team från University of Glasgow i Storbritannien faktiskt byggde en av dessa kvantmotorer redan 2007, som de kallas ett optiskt pariserhjul för ultrakalla atomer.

Nästa steg säger Ponomarev och co är att fästa motorn till en nanoskopisk resonator, såsom en springbräda eller nanomushroom, och få den att vibrera. Om du kan göra det, säger de, skulle du driva ett klassiskt objekt med hjälp av en kvantmotor. Nu finns det ett knep.

Ref: arxiv.org/abs/0909.2813 : Kvantmaskin som använder kalla atomer

Dölj