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你從未聽說過的科技革命(內含中文視頻)

https://www.zhihu.com/video/913886460829126656

視頻版權:Seeker(油管);

字幕翻譯:天文志願字幕組(有錯誤的地方望各位指出)

翻譯:@西北工業大學天文協會

審核:EmilyL …


解說詞

在過去50年里,我們運用電子學給世界帶來了巨大變革

通過利用電子的基本性質——電荷

如今,研究者們正在向另一個科技的巨大飛躍中奮力前行著

這被寄希望於應用電子的另一個基本性質——自旋

這個領域被稱作「自旋電子學」——一個自旋、運輸、電子學的合成詞

它的理念是像我們利用電荷那樣利用自旋

電子學能夠利用電流表示的1和0來編碼信息

如果電流存在,電子在流動,那麼這表示1

如果沒有電流,就是0

電子自身的自旋擁有兩個方向,自旋向上或自旋向下

因此,除了電流的開和關代表1和0之外

自旋向上和向下也能夠被用來編碼信息

自旋電子學相比傳統電子學將會有多方面的優勢

不用半導體控制電子的流動,自旋能夠

通過尋常的材料被檢測到,比如鋁和銅

這個方法會更快捷更可靠,因為自旋的改變很迅速

而且它不會因為能量的流失而消失

同時,利用自旋電子學將會需要更少的能源,因為相比保持電流來說

改變電子的自旋會消耗更少的能量

自旋電子學自90年代末被應用於傳統的電子領域

那時人們發現,在硬碟驅動器里利用控制電子的自旋

能夠使讀取磁頭更加靈敏,也因此擴充了存儲空間

這項技術現在正被應用於計算機內存,以探索將其應用在極端情況下的可能性,例如航空器上

因為即使被暴露在宇宙射線中它仍具有極好的穩定性,但是在不久的將來

它也很有可能代替應用在SD卡中的快閃記憶體技術

另一方面,科學家們正在探究熱量和電流如何影響電子的移動

並嘗試創造出「自旋電流」,以適應未來自旋電子學應用的需要

誰知道在50年內,自旋電子學會帶來怎樣的變革!

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想要獲得更多粒子自旋的信息,快去看看Traces video欄目中有關量子糾纏的內容吧

那裡會揭秘我們是如何利用光量子的自旋的!

你知道嗎,「自旋的」電子實際上並沒有真正旋轉

這只是一種從它們的移動方式中總結出來的說法?

這真讓人迷惑,不過確實很酷!

感謝您的觀看,期待下次在Seeker上與您的見面!N審核:EmilyL


結束,感謝您的閱讀與關注

全文排版:天文在線(零度星系)

轉載請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

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