一组物理学家在1月18日发表在物理评论B期刊上的论文中写道,提出了纳米绝缘子的设计。一个平坦的,雪花镶嵌的平板,它将形成一个声学边界 - 振动不能从一侧传播到另一侧,但它们可以轻松地沿其表面行进。
基本原理很像冬季奥运会的雪橇路线的弯曲墙壁:雪橇以高速撞击边界,但不是通过它们撞击或反弹,而是沿着新路径转弯。
这是振动弯曲边界试图解决的问题:波浪展开。
在一个静水池的最小角落放一块鹅卵石,涟漪很快会扭曲表面。夜晚闪耀着明亮的光芒,它的波长会传播数英里,形成人们视网膜上的针刺。这对于远距离发送信号很有用,但当有人想要精确控制和指挥波浪时,这可能是一个问题。
在人体尺度上,这些类型的振动可能很难控制。人们可以花费数千万美元建造隔绝声音的房间,甚至这些房间也不是完全无声的。
物理振动的波动在纳米尺度上变得非常重要 - 特别是在涉及未来计算时。
正如研究人员在论文中写道的那样,奇怪的振动可能会使至少某些类型的量子计算机失去计算。新设计的绝缘子通过防止杂散振动穿过它来解决这个问题。同时,其表面的导电,波导特性可能实现量子计算的新方法,其中沿着雪花的振动在计算机如何与自身对话中起关键作用。
研究人员甚至提出了“集成声学电路”的可能性 - 传统的计算机芯片,其中信息以声音而非电力的形式传播。
对于简单的恒星设计来说,这是一个很大的潜力,虽然缩小了,所以每颗恒星的半径只有1,800纳米 - 只有红血球的两倍厚。
研究人员还没有真正建造这样的雪花板,但他们写道,使用现有的纳米制造技术应该不会太难。