Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Autriche et en Allemagne a montré que l'introduction de bruit environnemental dans une ligne d'ions peut conduire à un meilleur transport d'énergie à travers eux. Dans leur article publié en Lettres d'examen physique , les chercheurs décrivent leurs expériences et expliquent pourquoi ils pensent que leurs découvertes seront utiles à d'autres chercheurs.

Des recherches antérieures ont montré que lorsque les électrons se déplacent à travers un matériau conducteur, les moyens par lesquels ils le font peuvent être décrits par les équations de la mécanique quantique. Mais dans le monde réel, un tel mouvement peut être entravé par des interférences dues au bruit dans l'environnement, conduisant à la suppression de l'énergie de transport. Des recherches antérieures ont également montré que l'électricité se déplaçant à travers un matériau peut être décrite comme une onde - si de telles ondes restent en marche, ils sont décrits comme cohérents. Mais de telles ondes peuvent être perturbées par du bruit ou des défauts dans un réseau atomique, conduisant à la suppression du débit. Une telle suppression à un endroit donné est connue sous le nom de localisation d'Anderson. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont montré que les localisations d'Anderson peuvent être surmontées grâce à l'utilisation du bruit environnemental.

Le travail consistait à isoler 10 ions calcium et à les maintenir dans l'espace sous la forme d'une ligne jointe, un cristal unidimensionnel. Les lasers ont été utilisés pour commuter les ions entre les états, et de l'énergie a été introduite dans la raie ionique à l'aide d'impulsions laser. Cette configuration leur a permis de regarder l'énergie se déplacer le long de la ligne d'ions d'un bout à l'autre. Les localisations d'Anderson ont été introduites en tirant des lasers individuels sur chacun des ions - l'énergie des lasers a entraîné des ions d'intensités différentes. Avec un certain désordre en place, l'équipe a ensuite créé du bruit en modifiant au hasard l'intensité des faisceaux tirés sur les ions individuels. Cela a entraîné une oscillation de fréquence. Et c'est cette oscillation que l'équipe a trouvée qui permettait au mouvement d'énergie entre les ions de surmonter les localisations d'Anderson.

Les chercheurs notent qu'il y avait une limite sur le système :trop de bruit, et le transport de l'énergie a de nouveau ralenti en raison de l'effet quantique Zeno. Ils affirment que leur système pourrait s'avérer utile à d'autres chercheurs car il permet d'étudier les effets quantiques dans un système quantique conçu artificiellement.

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