Un circulador electrónico mantiene la información moviéndose en una determinada dirección, muy parecido a una rotonda. (Pero en un circulador, "Tráfico" siempre debe tomar la siguiente salida después de entrar).
En la popular franquicia de películas "Regreso al futuro", un científico excéntrico crea una máquina del tiempo que funciona con un condensador de flujo.
Ahora, un grupo de físicos reales de Australia y Suiza ha propuesto un dispositivo que utiliza el túnel cuántico del flujo magnético alrededor de un condensador. rompiendo la simetría de inversión del tiempo.
La investigación, publicado esta semana en Cartas de revisión física , propone una nueva generación de circuladores electrónicos, que son dispositivos que controlan la dirección en la que se mueven las señales de microondas.
Representa una colaboración entre dos Centros de Excelencia del Consejo de Investigación Australiano:el Centro de Sistemas de Ingeniería Cuántica (EQUS) y el Centro de Tecnologías Futuras de Electrónica de Baja Energía (FLEET).
El investigador asociado de FLEET, el profesor Jared Cole (que trabaja en la Universidad RMIT) dijo que el dispositivo propuesto está construido a partir de un superconductor, en el que la electricidad puede fluir sin resistencia eléctrica.
El profesor Cole agregó:"Proponemos dos posibles circuitos diferentes, uno de los cuales se asemeja al icónico diseño de estrella de tres puntas del condensador de flujo cinematográfico. (Ver imágenes).
"En eso, Los 'tubos' cuánticos de flujo magnético pueden moverse alrededor de un condensador central mediante un proceso conocido como túnel cuántico. donde superan obstáculos clásicamente insuperables ".
Representación esquemática del circulador propuesto. Crédito:FLOTA
La combinación de campos magnéticos y cargas eléctricas conduce a lo que los físicos llaman simetría de inversión de tiempo rota.
"Desafortunadamente, este efecto no nos permite viajar atrás en el tiempo, ", Dijo el profesor Tom Stace (Universidad de Queensland).
"En lugar de, significa que las señales circulan por el circuito en una sola dirección, como los coches en una rotonda, " él dijo.
Un dispositivo de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, para aislar partes de un aparato experimental entre sí, lo cual es crucial cuando las partes individuales son sistemas cuánticos extremadamente sensibles.
El autor principal, el Dr. Clemens Mueller (ETH Zurich), dijo que este dispositivo es un componente crucial para las tecnologías de próxima generación, incluida la codiciada computadora cuántica.
El Dr. Mueller dijo:"Nuestra investigación da un paso importante hacia la ampliación de esta tecnología, donde los investigadores necesitan dirigir con precisión las señales de control y medición alrededor de una computadora cuántica ".
El funcionamiento del circulador de microondas se asemeja al condensador de flujo de Regreso al futuro. Crédito:FLOTA
En el término más cercano, la investigación podría encontrar aplicación en el desarrollo de una mejor electrónica para antenas de teléfonos móviles y wifi y en la mejora de los radares.
El papel, "Un chip pasivo, circulador superconductor que utiliza un anillo de uniones de túnel, "Fue publicado en Cartas de revisión física el 23 de mayo de 2018.
Los dos Centros de Excelencia ARC participantes forman parte de la fuerza significativa de Australia en la investigación cuántica.
Los investigadores del ARC Center of Excellence for Engineered Quantum Systems (EQUS) están construyendo máquinas cuánticas que aprovechan el espectro completo de la física cuántica.
El Centro de Excelencia ARC en Tecnologías Futuras de Electrónica de Baja Energía (FLEET) está desarrollando una nueva generación de electrónica de energía ultrabaja para abordar el creciente desafío del uso de energía en la computación.
