Что ограничивает работу углеродной нанотрубки? На этот вопрос ищут ответы многие ученые. Физики из университета Гетеборга (Швеция) показали, что электромеханические принципы действуют и в наномасштабах. Таким образом, уникальные свойства углеродных нанотрубок могут быть объединены с классической физикой — и это может оказаться полезным в квантовых компьютерах будущего.

«Мы исследовали углеродные нанотрубки теоретически, чтобы видеть, как они поведут себя в среде, где действуют законы квантовой механики», сообщил Густав Сонне из отделения физики университета Гетеборга.

Ежедневно мы пользуемся множеством различных микроэлектромеханических компонентов разнообразных устройств-детекторов. В качестве примера можно привести устройство выявления быстрого ускорения, которое активирует воздушную подушку в автомобиле во время дорожной аварии. В данном случае механизм обладает одновременно и механическими, и электронными свойствами.

Густав Сонне провел исследование в масштабах от микрометра до нанометра, чтобы изучить наноэлектромеханические системы. Исследование основывалось на крошечных нанотрубках, находящихся между двумя электрическими контактами. Ученый вычислил, как небольшие колебания таких нанотрубок могут привести к тому, что сквозь них начинает проходить электрический ток.

«Наше исследование сосредоточено главным образом на том, как эти системы, состоящие из маленького и суперлегкого механического осциллятора (нанотрубки), могут быть описаны в квантово-механических терминах», сказал ученый.

«Мы смогли продемонстрировать новые механизмы для электромеханического сцепления, которое возможно наблюдать экспериментально. Это, в свою очередь, может привести к чрезвычайно экзотическим физическим явлениям в этих структурах, явлениям, которые могут представить интерес для исследования квантовых компьютеров, а также в других сферах».

Интерес к нанотрубкам основывается на их уникальных свойствах: одни из самых прочных и легковесных материалов, они обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью.