Создан первый в мире квантовый тепловой двигатель

Физики провели экспериментальную демонстрацию спинового квантового теплового двигателя.

Теоретическое понятие «квантовый тепловой двигатель» существует уже несколько десятилетий. Было разработано множество теорий о термодинамических циклах в квантовом масштабе. Недавно физики начали тестировать некоторые из этих теорий в экспериментальных условиях. Один из таких экспериментов был проведён группой исследователей, которые успешно продемонстрировали спин-квантовый тепловой двигатель в лабораторных условиях. В их исследовании описывается реализация теплового двигателя на основе спиновой системы и методов ядерного магнитного резонанса.По словам учёных, в настоящее время разрабатывается так называемая квантовая термодинамика. Эта область связана с разработками в области квантовых технологий, которые обещают новую промышленную революцию в наноразмерном масштабе. В своем эксперименте физики успешно внедрили принцип квантового теплового двигателя с использованием ядерного спина, помещённого в молекулу хлороформа, и методов ядерного магнитного резонанса. Исследователи специально манипулировали ядерным вращением изотопа углерода 13, используя радиочастотное поле, получив в итоге цикл Отто. Эксперимент впервые продемонстрировал работу квантового теплового двигателя, который в будущем позволит изучить функционирование и потенциал квантовых тепловых машин.

Фото: Peterson et al.