Powstał kryształ kwantowy. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Powstał kryształ kwantowy

18.11.2012

Zarówno drogocenny diament, jak i tani grafit zbudowane są z tych samych atomów węgla. Drobną, ale bardzo istotną różnicą między tymi materiałami jest geometryczna konfiguracja ich bloków. Ten sam materiał nie może być jednocześnie diamentem i grafitem. Jednak w fizyce kwantowej nie ma takiego ograniczenia – wykazał to zespół fizyków pod kierownictwem prof. Immanuela Blocha z Instytutu Optyki Kwantowej im. Maxa Plancka i Ludwiga Maximilliana z Uniwersytetu w Monachium.

Eksperymenty przeprowadzono z ultraschłodzonym gazem kwantowym. Pod wpływem wiązki laserowej poszczególne atomy można uporządkować w regularne struktury geometryczne. Ale w przeciwieństwie do klasycznych kryształów, wszystkie możliwe konfiguracje kryształu kwantowego będą istnieć jednocześnie. Obserwacji tej dokonano po przejściu cząstek w tzw. Stan Rydberga, w którym są silnie pobudzane energią wiązki światła.

„Nasz eksperyment demonstruje potencjał gazów Rydberga do tworzenia nowych stanów materii. W ten sposób kładziemy podwaliny pod modelowanie kwantowe, na przykład magnesy kwantowe” – mówi Immanuel Bloch.

Eksperyment rozpoczął się od schłodzenia kilkuset atomów rubidu do temperatury bliskiej zeru bezwzględnego i uwięzienia atomów w pułapce świetlnej. Następnie na obłok atomowy nałożono okresową siatkę świetlną – tzw. siatka optyczna zapewniająca niemal równomierne wypełnienie centralnej części pułapki atomowej. Następnie za pomocą lasera atomy zostały doprowadzone do stanu Rydberg, w którym zewnętrzna powłoka elektronowa znajduje się w dużej odległości od jądra. W rezultacie obszar oddziaływania tych atomów urósł około 10 000 razy do po prostu ogromnych rozmiarów - kilku mikrometrów, około 1/10 ludzkiego włosa. Teraz te atomy zaczęły oddziaływać poprzez tzw. van der Waalsa.

Wzajemne odpychanie tych atomów prowadzi do tego, że znajdują się one w odległości kilku mikrometrów od siebie. Pomiędzy atomami zachodzi przestrzenna korelacja, która w zależności od liczby wzbudzonych atomów prowadzi do różnych geometrii sieci krystalicznej. Mówiąc dokładniej, wszystkie możliwe sieci krystaliczne istnieją tam jednocześnie. Ten nowy stan materii jest bardzo kruchy, istnieje tylko tak długo, jak wiązka lasera jest włączona, a atomy są wzbudzone.

Wykonując "natychmiastowe zdjęcia" takich konfiguracji specjalną techniką o najwyższej rozdzielczości, naukowcy zidentyfikowali różne geometrie tego kryształu. Typowe konfiguracje to trzy atomy w trójkącie równobocznym, cztery lub pięć kwadratów i pięciokąty foremne. Eksperymenty są zgodne z przewidywaniami symulacji numerycznych.

<< Powrót: Lenovo jest największym producentem laptopów 18.11.2012

>> Naprzód: Im więcej kurzu, tym cieplej 17.11.2012

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Nowe tablety 21.02.2011

W 2010 roku na rynku tabletów nastąpiły duże zmiany związane z wypuszczeniem iPada i, całkiem naturalnie, jego główni gracze przygotowują się do odzyskania wiodącej pozycji w tym segmencie od Apple. Wszyscy idą na „wojnę” jako jeden, uzbrojeni w system operacyjny Google Android i tylko w rzadkich przypadkach można znaleźć modele w systemie Windows 7.

Charakterystyki sprzętowe takich urządzeń przedstawiają się następująco: dotykowe wyświetlacze o przekątnej 5,7 lub 10 cali, układy NVIDIA Tegra 2, Qualcomm Snapdragon i Intel Atom. Ha CES 2011 Google ogłosił rychłe wydanie Androida 3.0, który został opracowany specjalnie dla tabletów, ale w akcji nigdy się nie pojawił.

Większość producentów nie widziała jeszcze tej platformy i na razie wypuszcza urządzenia pod Androidem 2.3. Wbrew oczekiwaniom Microsoft nie wprowadził na CES systemu operacyjnego tabletu, nadal polecając do tego celu Windows 7.

Według Steve'a Balmera (Steve Balmer) kolejna wersja systemu Windows będzie obsługiwała architekturę ARM, a to implikuje jej instalację na tabletach opartych na Tegra 2 lub Snapdragon.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn