Představte si svět, kde se váš notebook nepřehřívá a internet běží na principech kvantové fyziky bez nutnosti mít doma obří mrazák. Dosud byly tyto technologie uvězněny v laboratořích při teplotách blízkých absolutní nule. Tento týden se však všechno změnilo díky objevu, který využívá obyčejné světlo a neobyčejně upravené zlato.
Konec mrazivých laboratoří
Když se v mé branži mluví o kvantových materiálech, většinou si představíme tekutý dusík a složité chladicí systémy. Teplo je totiž nepřítelem kvantových stavů – prostě je „rozbije“. Vědci z Louisiana State University na to ale šli jinak. Namísto boje s atomy se zaměřili na fotony, tedy částice světla.
Vytvořili takzvaný plazmonický metakrystal. Je to v podstatě velmi tenký zlatý film na skleněném čipu, do kterého jsou vyleptány mikroskopické vzory. Tyto vzory se chovají jako umělé atomy, které přesně navigují světlo a udržují jeho kvantové vlastnosti i při pokojové teplotě.
V čem je tento „zlatý filtr“ výjimečný:
- Funguje v kanceláři: Nepotřebuje cryogenní chlazení, což je svatý grál moderní fyziky.
- Robustní přenos: Dokáže přenášet kvantové informace bez jejich poškození okolním šumem.
- Programovatelnost: Změnou velikosti a rozestupu štěrbin ve zlatě můžeme měnit vlastnosti materiálu.
Jak to ovlivní váš život?
Možná si říkáte, proč by vás mělo zajímat zlato pod mikroskopem. Pointa je v tom, že tento materiál funguje jako statistický filtr pro kvantové stavy. V praxi to znamená, že jsme právě našli způsob, jak vybudovat bezpečnější kvantový internet nebo mnohem efektivnější solární panely.
Zajímavé články:
Právě solární energie je další metou. Tým vědců se nyní snaží tento princip využít k tomu, aby solární články lépe zachytávaly světlo a neztrácely energii ve formě tepla. Pro nás v Česku, kde se snažíme o energetickou soběstačnost, by to mohlo znamenat mnohem výkonnější panely i během méně slunečných dní.
Malý trik pro pochopení
Představte si to jako kávový filtr, který ale místo srkaní lógru propouští jen ty nejrychlejší a „nejchytřejší“ částice světla. To, co získáte na druhé straně, je čistá, nezkreslená informace.
Je to fascinující ukázka toho, že když příroda nedává k dispozici ty správné nástroje, můžeme si je vyrobit sami. Je to sice zatím jen „důkaz konceptu“, ale funguje přesně tak, jak vědci předpověděli. Éra kvantových technologií v našich obývacích pokojích je zase o krok blíž.
Věříte, že se kvantových technologií dočkáme v běžných chytrých telefonech ještě v této dekádě, nebo je to podle vás stále jen hudba vzdálené budoucnosti?
