發(fā)動(dòng)機(jī)本身是帶電的單個(gè)鈣離子，這使它很容易被電場捕獲。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作單元是離子的“固有自旋”（角動(dòng)量），這種自旋將從激光束吸收的熱量轉(zhuǎn)化為被捕獲離子的振動(dòng)。

研究人員稱，這些振動(dòng)就像一個(gè)“飛輪”，捕捉引擎產(chǎn)生的有用能量。正如量子力學(xué)所預(yù)測的那樣，這種能量儲(chǔ)存在被稱為“量子”的離散單位中。

三一學(xué)院的馬克?米奇森博士說：“‘飛輪’讓我們可以實(shí)際測量一個(gè)原子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，首次解決單個(gè)能量量程的問題?！?/span>

“飛輪”從靜止開始，更準(zhǔn)確地說，是從它的“基態(tài)”（量子物理學(xué)中最低的能量）開始，研究小組觀察到這個(gè)小引擎迫使“飛輪”跑得越來越快。尤其重要的是，離子狀態(tài)可以在實(shí)驗(yàn)中得到，這使得物理學(xué)家能夠精確地評(píng)估能量沉積過程。

三一學(xué)院物理學(xué)助理教授約翰?歌德說：“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和理論研究為基于量子理論的技術(shù)能量學(xué)研究開辟了新紀(jì)元，這是我們小組研究的核心課題。納米級(jí)的熱管理是實(shí)現(xiàn)更快、更高效計(jì)算的基本瓶頸之一。了解熱力學(xué)如何應(yīng)用于這樣的微觀環(huán)境，對(duì)未來的技術(shù)至關(guān)重要?！?/span>

相關(guān)研究發(fā)表于最新一期的《物理評(píng)論快報(bào)》雜志。