Одно из самых важных свойств электромагнитных волн, которое широко используется людьми, заключается в том, что эти волны при определенных условиях могут преодолевать практически бесконечные расстояния. К сожалению, такого нельзя сказать про магнитные поля. "Использование магнетизма и его воздействия в науке и технике ограничено непреодолимым физическим ограничением - магнитные поля быстро теряют свою силу и распадаются по мере удаления от источника поля" - рассказывает Карлес Нэво (Carles Navau), ученый из Автономного университета Барселоны (Autonomous University of Barcelona). Но группа исследователей, возглавляемая Нэво, нашла способ передачи магнитных полей на расстояние с помощью так называемого "магнитного шланга", а созданный опытный образец такого "шланга" послужил демонстрацией работоспособности использованных принципов.

За всю историю науки и техники люди научились передавать магнитные поля на относительно короткие расстояния. К примеру, в трансформаторах для этой цели используются магнитопроводы из ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью. Но использование принципиально новых материалов дает альтернативный метод передачи магнитных полей, и к таким новым материалам можно отнести метаматериалы, сложные материалы, которые уже сейчас используются для преломления, изгибания и других операций с электромагнитными волнами, которые нельзя было реализовать всего несколько лет назад.

Карлес Нэво и его коллеги взяли за основу идею, что статическое магнитное поле можно рассматривать как часть электромагнитной волны с бесконечно большой длиной этой волны. С точки зрения теории, такой волной можно управлять посредством метаматериалов, как и любыми другими электромагнитными волнами. Проведя серию расчетов, ученые разработали конструкцию "магнитного шлага", состоящего из концентрических сверхпроводящих труб, чередующихся с трубами из ферромагнитного материала. Такой "шланг", состоящий из 20 концентрических слоев, длина которого в десятки раз превышает его толщину, передает около 90 процентов магнитного поля от одного конца к другому. Труба "шланга" всего из двух слоев обеспечивает передачу приблизительно 75 процентов.

Для проверки работоспособности идеи исследователи использовали трубу, длиной 7 сантиметров, состоящую из слоев сверхпроводящего сложного сплава BiPbSrCaCuO, чередующегося со слоями ферромагнитного сплава, сплава железа и кобальта. У одного конца трубы была установлена катушка электромагнита, создающая магнитное поле, напряженностью 1.3 Тесла. Датчики, установленные в области второго конца трубы, зарегистрировали магнитное поле в 0.8 Тесла, что во много раз превышало магнитное поле в этой точке пространства, создаваемое электромагнитом без помощи "магнитного шланга".

Такая технология передачи магнитного поля на расстояние при помощи "магнитного шланга" может найти массу применений в самых различных областях. Передачу магнитного поля можно использовать в различных научных приборах, датчиках различных физических величин и т.п. Но самым важным применением технологии является ее применение в области квантовых вычислений, ведь для удержания и для изменения состояния квантовых битов, кубитов, используются воздействия комбинациями различных волн и полей.

Ученые еще не выяснили, сработает ли такой подход для передачи магнитных полей на наноуровне, на уровне, где и происходит обработка квантовой информации. В самом ближайшем времени ученые постараются выяснить это, создав и испытав в лаборатории нано - "магнитный шланг".