Тьма рождает холод: как сделать квантовый холодильник
Физики использовали квантовые свойства светодиодов, чтобы изготовить микроскопический холодильник, который можно использовать в электронике
Исследователи из Университета Мичигана — Прамод Редди, Эдгар Мейхофер и их коллеги — предложили изящный способ использования квантовых эффектов для генерации холода. В основе лежит широко распространенное устройство — светодиод (LED). Об этом физики сообщают в своем сообщении в Nature.
Законы квантовой механики широко используются для получения сверхнизких температур. Для этого применяется свет лазера. Принцип — если упрощенно изложить его с позиций классической физики — состоит в том, что, когда атом в своем тепловом движении летит навстречу фотону, он может поглотить его и уменьшить свою скорость. При этом частоту падающего света можно подобрать таким образом, чтобы поглощение фотона «вдогонку», то есть с ускорением атома, было менее вероятным. Этот принцип применяют для охлаждения газа — к примеру, атомов рубидия — до температур, очень близких к абсолютному нулю, порядка одной миллионной доли градуса.
Однако команда экспериментаторов из Мичигана взяла на вооружение другой квантовый эффект. В их опытах вещество охлаждают не светом, а его отсутствием, то есть темнотой. Этот метод применим не к газу, а к твердому телу и может быть использован для охлаждения элементов микроэлектроники.