Kvantsüsteemi saab jahutada hetkelise kuuma mittekoherentse valguskiirega. Selline on Saksamaa teoreetiliste füüsikute üllatav järeldus, milles nad näitasid, et jahtumise kiirust saab mõnikord kiirendada, kui panna süsteem kontakti kuuma kehaga. Laboris veel testimata skeem võib viia kvantseadmete jahutamise lihtsustamiseni.
Ebatavaline juhtum kuumuse abil jahutamisest.
Alates 1980ndatest aastates on füüsikud aatomgaaside jahutamiseks kasutanud koherentset laservalgust. See meetod töötab, sest aatomid neelavad ja kiirgavad footoneid ning kaotavad ise järk-järgult kiirust. Antud tehnika on efektiivne vaid koherentse valguse puhul, mittekoherentne valgus hoopiski soojendab gaasi, kirjutab PhysicsWorld.com.
Hiljuti mõtlesid aga teadlased Jens Eisert ja Andrea Mari välja viisi kasutamaks süsteemi jahutamiseks mittekoherentset valgust. Nende süsteem on mehaaniline kvantostsillaator, mis on ühendatud kahe optilise moodiga. Eiserti sõnul saab meetodit rakendada aga ka mitmete kolmemoodiliste kvantsüsteemide puhul.
Kogu protsess algab kõrgeenergialise ehk kuuma mehaanilise ostsillaatoriga. Üks optilistest moodidest on külm, mis tähendab, et energia saab liikuda ostsillaatorist külmale moodile, jahutades ostsillaatorit.
Teine optiline mood on kuum ehk teisisõnu, see sisaldab suurt hulka mittekoherentseid footoneid ning selles toimub termiline fluktuatsioon. Eiserti ja Mari arvutuste kohaselt on sellel kuumal moodil mehaanilisele ostsillaatorile kaks mõju. Üks neist on ilmne: kuum mood soojendab ostsillaatorit. Teine, ootamatu mõju on see, et kuuma moodi fluktuatsioonid suurendavad ostsillaatorilt külmale moodile ülekanduva energia kiirust. Võti selle tehnika praktiliseks rakenduseks on teha kindlaks, et teine efekt oleks domineeriv.
Eiserti sõnul sarnaneb antud süsteem transistoriga, sest kuumale moodile rakendatud soojus suurendab võrdeliselt ostsillaatorilt külmale moodile liikuva soojuse hulka.
Järgnevalt on teadlastel plaanis süsteemi laboris katsetada.
Teadusartikkel: “Cooling by heating“