Перспективы квантовой левитации становятся ярче

Более чем полсотни лет назад голландский физик-теоретик Хендрик Казимир вычислил, что два зеркала, помещенные лицевой стороной друг к другу в вакууме, притягиваются.

Таинственная сила притяжение является результатом энергии виртуальных частиц, как описано в соответствие с квантовой теорией. И вот теперь Норио Инуи из университета Хиого в Японии спрогнозировал, что в определенных обстоятельствах инверсии в направлении так называемой силы Казимира достаточно, чтобы поднять тончайшую пластину.

Результаты подсчетов опубликованы в издании Journal of Applied Physics.

Сила Казимира сдвигает идентичные пластины вместе, но изменяется в геометрии, и материальные свойства одной из пластин могут изменять направление силы. Инуи подсчитал, что нанометровая пластина, сделанная из материала под названием иттрий железа граната, может колебаться на полнанометра выше золотой пластины. Одно ключевое открытие состоит в том, что отталкивающие силы увеличиваются, если пластинка из иттрия железа граната становится тоньше. Это удобно, если учесть вес пластины, а, следовательно, величина силы, необходимая для поднятия пластины, сжимается вместе с толщиной. Прямо сейчас левитирующие пластины есть лишь в теории. Далее предстоит экспериментально проверить все вычисления. Если модели окажутся готовы к дальнейшим исследованиям, возможные применения могут включать левитацию или подъем гироскопов в микроэлектромеханических системах и удержание различных компонентов наномашин от слипания.

19.04.2012