دانشمندان ETH نشان دادند همیشه از یک نظریه ی علمی تا کاربرد عملی، راه درازی وجود ندارد، چرا که آنها موفق شدند مکانیک کوانتومی را در ساخت عایق های صدا استفاده کنند. با دیپ لوک همراه باشید…
دونات ها، جریان الکتریکی و فیزیک کوانتوم! این سه کلمه، برای اکثر مردم بی ربط و عجیب است، اما همین سه کلمه در واقع توصیف مختصر دانشمندان از پروژه تازه ای است که امروز میخواهیم به آن بپردازیم. داستان امروز ما از عایق های توپولوژیکی شروع می شود. بنابراین اجازه دهید کمی با این مفهوم آشنا شویم. علم توپولوژی، مطالعه ی خصوصیاتی است که در طی تغییر شکلها، ضربه خوردنها و کشیده شدن اشیاء، به طور ثابت حفظ میشوند، البته توجه کنید که اشیا نباید تکه تکه شوند. ساده ترین راه برای فهم “توپولوژیک” این است که تصور کنیم چگونه یک دونات با کشش وتغییر شکل، اما بدون بریدن و تکه تکه شدن، به یک فنجان قهوه خوری تبدیل شود (شکل زیر). یعنی از لحاظ توپولوژیکی، دونات ها و فنجان های قهوه خوری، یکسان هستند و با اعمال اصل یکسانی به تابع موج کوانتومی الکترون ها در یک جامد، پدیده ی عایق توپولوژکی بدست می آیند. عایق های توپولوژیکی درواقع مواد الکترونیکی هستند که هم رسانا و هم عایق میباشند و توانایی هدایت جریان الکتریکی را در توپولوژیشان دارند. این مفهوم فیزیک کوانتوم، بسیار پیچیده تر و دورتز ار زندگی روزمره ی ما است، اما با این وجود پروفسور هابر و همکارانش توانسته اند این ایده ی اولیه و خام را بسیار به کاربرد عملی نزدیک کنند.