Shkencëtarët llogaritin kufirin kuantik absolut të shpejtësisë për elektronikën
Shpesh duket sikur elektronika do të vazhdojë të bëhet më e shpejtë përgjithmonë, por në një moment ligjet e fizikës do të ndërhyjnë për t’i dhënë fund kësaj. Tani shkencëtarët kanë llogaritur kufirin përfundimtar të shpejtësisë – pikën në të cilën mekanika kuantike parandalon që mikroçipet të rriten më shpejt.
Dihet mirë se asgjë nuk lëviz më shpejt se drita, dhe kjo vlen për elektronikën – sistemet që përdorin dritën për të kontrolluar energjinë elektrike, të njohura si optoelektronikë, janë pajisjet më të shpejta. Dhe në studimin e ri, studiuesit nga TU Wien, TU Graz dhe Instituti Max Planck i Optikës Kuantike kanë identifikuar kufirin e sipërm se sa shpejt mund të arrijë optoelektronika.
Ekipi kreu eksperimente duke përdorur materiale gjysmëpërçuese dhe lazer. Gjysmëpërçuesi goditet me një impuls lazer ultra të shkurtër, i cili i zhvendos elektronet në material në një gjendje më të lartë energjie, duke i lejuar ata të lëvizin lirshëm. Më pas, një impuls lazer i dytë, pak më i gjatë, i dërgon ata të lëshojnë në një drejtim të caktuar, duke prodhuar një rrymë elektrike.
Duke përdorur këtë teknikë, si dhe simulime komplekse kompjuterike, ekipi goditi gjysmëpërçuesit me impulse lazer gjithnjë e më të shkurtra. Por në një pikë të caktuar, procesi fillon të ndeshet me parimin e pasigurisë së Heisenberg – ky është çuditshmëria e çuditshme kuantike ku sa më saktë të matni një karakteristikë të një grimce, aq më pak mund të jeni i sigurt për një tjetër.
Në këtë rast, përdorimi i impulseve më të shkurtra lazer do të thotë që vëzhguesit mund të tregojnë saktësisht se kur elektronet fitojnë energji, por kjo vjen me koston e të qenit më pak të sigurt për sasinë e energjisë që fitojnë. Dhe ky është një problem i madh për pajisjet elektronike, sepse mosnjohja e energjive të sakta të elektroneve do të thotë se ato nuk mund të kontrollohen me aq saktësi.
Nga kjo, ekipi llogariti kufirin e sipërm absolut për shpejtësinë që mund të arrinin ndonjëherë sistemet optoelektronike – një Petahertz, që është një milion Gigahertz. Ky është një kufi i vështirë, i cili nuk mund të projektohet për shkak se pengesa është e përfshirë në vetë ligjet e fizikës kuantike.