Laika Kristāli Līdz Tetraquarks: Kvantu Fizika 2017. Gadā

{h1}

Šis gads uzsāka vairākus jaunus sasniegumus kvantu fizikā, sākot ar laika kristālu demonstrēšanu un beidzot ar iespējamās kvarksplazmas atklāšanu.

Kvantu fizika 2017. gadā

Krāsaini kvēlojoši teleporta apļi kosmosa fraktālē ar daļiņām, datora ģenerēts abstrakts fons

2017. gads bija mežonīgs un neparedzams. Un kāda zinātne ir labāk piemērota dīvainam gadam nekā kvantu fizika?

Šogad sākās pārsteidzoši kvantu atklājumi no visiem stūriem - dziļi apraktās neitrīno laboratorijas Antarktīdā, kvantu skaitļošanas laboratorijas lielākajās universitātēs un pat negaiss, kas dārdina Japānā. No laika kristāliem līdz nenotveramajam tetrakvarkam šeit ir 15 no pārsteidzošākajiem kvantu atklājumiem pēdējo 12 mēnešu laikā.

Vienkāršs kvantu dators

Kvantu datora projekts

Nāk kvantu datori, un tie rada dažas iespējas, kas pārspēs mūsdienu datoru iespējas. Bet faktiski to būvēšana joprojām ir sarežģīts piedāvājums - līdzšinējie centieni paļāvās uz laboratorijas lāzeriem vai citām retinātām iekārtām. Tagad Saseksas universitātes pētnieki ir sagatavojuši. Teorētiski kvantu dators varētu darboties daudz mazāk ekstrēmos apstākļos un daudz lielākā mērogā nekā pašreizējie modeļi.

Laika kristāls

laika kristāla ilustrācija

Laika kristāli izklausās pēc fantāzijas romāna talismaniem, bet patiesībā tie ir reāli kvantu objekti, kas pirmo reizi tika ģenerēti 2017. gadā. Laika kristāls ir unikāls matērijas stāvoklis, jonu grupa ir piesieta kopā ar kvantu saitēm tā, ka tās satricina vai svārstās kopā atkārtotā periodā. Kamēr saglabājas apstākļi, kas tiem nepieciešami, laika kristāli tiek ieslēgti vienā laika brīdī; Neatkarīgi no tā, cik daudz enerģijas tajos tiek iesūknēts, tie nesasilda un entropija nepalielinās - efektīvi apturot termodinamikas likumus, kā parasti saprot. [18 lielākie neatrisinātie noslēpumi fizikā.]

Īpaši aukstas daļiņas

Molekulas

Kvantu fizika ir (vairāk vai mazāk) zinātne par to, kas notiek, kad ļoti mazas lietas mijiedarbojas bez lielākiem, ārējiem spēkiem un enerģijām. Tātad, lai daudzi kvantu-mehāniskie eksperimenti darbotos, pētniekiem ir nepieciešams atdzesēt mazas daļiņu grupas veidā līdz galam - līdz vietai, kur siltums neļauj atomiem jukt. Pētnieki jau sen izmanto lāzerus, lai palēninātu daļiņu samazināšanos, patērējot enerģiju. Bet jauna metode, izmantojot magnētiskos laukus molekulu notveršanai pirms to palēnināšanas ar lāzeru, paņem šo metodi soli tālāk un darbojas vēl daudziem citiem molekulu veidiem. Sākotnējā eksperimentā ar šo paņēmienu Londonas Imperiālā koledžas pētnieki atdzesēja kalcija monofluorīda molekulu līdz 50 mikrokelviniem - 50 miljonās daļas no grāda virs absolūtās nulles.

Neitrino simetrijas

IceCube Neutrino observatorija

Jaunie IceCube Neutrino observatorijas rezultāti - demonstrācijas laboratorijā, kas Antarktīdā ir apraktas 0,9 jūdzes (1,45 kilometri) zem ledus virsmas un kurās tiek pētītas grūti pamanāmas daļiņas - liecina, ka neitrīnu masās ir dīvaina simetrija. Neitrīni sadalās trīs garšās: muons, tau un elektrons. Un to masas ir sadalītas trīs "īstos stāvokļos" vai, neoficiāli, sugās. Šķiet, ka vienu sugu veido galvenokārt elektronu neitrīni, bet otru - gandrīz visu vienādu garšu sajaukums. Bet jaunie pierādījumi liecina, ka trešo sugu veido vienāds dalījums musonu un tau neitrīnos - un to simetrijas zinātnieki joprojām nespēj izskaidrot, liekot domāt, ka joprojām varētu būt slēpti likumi, kas regulē neitrīnus, ko fiziķi vēl nav atklājuši.

Divkārt apburošā daļiņa

Liels hadronu sadursme

Eksperiments atomu sagraujošajā lielajā hadronu sadursmē (LHC), kas atrodas 17 jūdžu (27 km) pazemes riņķī netālu no Ženēvas, atklāja baronu - vai trīs kvarku daļiņu -, kas sastāv no diviem smagiem "šarmu" kvarkiem un viena šķiltavas "uz augšu". Kad parādījās nenotveramā, tā sauktā Xi-cc-plus-plus daļiņa, tālāku tādu brālēnu brālēns kā neitroni un protoni, tas apstiprināja standarta modeļa prognozes - valdošo teoriju, kas izskaidro subatomiskās daļiņas. Fizikālie fiziķi Džonatans Rosners un Mareks Karliners bija izstrādājuši metodi vēl neatklātu baronu masas novērtēšanai, un šis eksperiments bija ļoti tuvu viņu prognozēm, parādot, ka tas darbojas.

Sprādzienbīstams kvantu noslēpums

gaismas zibspuldze

Kad izrādījās, ka Rosnera un Karlinera metode darbojas, viņi to spēja pielietot citos kontekstos. Viens ievērojams piemērs: viņi CKCK atklāja, ka ir potenciāli iespējams sakausēt divus īpaši smagos, "apakšējos" kvarkus un veidot kodolu. Šis prātojošais "sprādzienbīstamība" izdalīs milzīgu enerģijas daudzumu - 7,6 reizes pārsniedz atsevišķu ūdeņraža saplūšanas reakciju enerģiju, kas notiek atomu bumbās. Atklājums pietiekami biedēja Karlineru, viņš WordsSideKick.com sacīja, ka uzskata to par slepenu, līdz pārliecinājās, ka nav iespējas samontēt pietiekami daudz no ieroča izgatavošanai nepieciešamā materiāla.

Ekskluzīva tetrakvarka

Abstrakts mākslinieka ilustrācija parāda sadursmi ar augstas enerģijas hadronu.

Rosnera un Karlinera metode teorētisko daļiņu masas noteikšanai arī ļāva viņiem paredzēt, ka "svētā grala" hadrons, tetrakvarks - daļiņa, kas sastāv no četriem kvarkiem, nevis no trim, kas atrodami baronos - patiešām varētu pastāvēt tā tīrākajā formā. Viņi pat paredzēja tās masu. Viņu pētījumi norāda ceļu uz turpmākiem eksperimentiem LHC, kuriem agrāk vai vēlāk vajadzētu atklāt reālās dzīves tetraquark uz Zemes. [7 dīvaini fakti par kvarkiem]

Zibens skrūvju daļiņu paātrinātāji

Zibens pār pilsētu

Kopš 1925. gada pētniekiem ir aizdomas, ka zibens skrūvju elektronu kaskādes varētu izraisīt atomu sadalīšanas procesus. Bet pirmo reizi 2017. gadā pētnieki pierādīja, ka zibens ir milzu antimateriālu rūpnīca. Viņi parādīja, ka zibens zibšņi negaisa laikā atlaiž notikumu virkni, kas neitronus izraisa apkārtējā slāpekļa un skābekļa atomu sadalīšanos. Šis process atstāj nestabilus, radioaktīvus izotopus un neitrīno un antimateriālu dušas, kas ir nosakāmas no zemes, pateicoties indikatora gamma staru zibspuldzēm, kad antimateriāls sastopas ar matēriju un iznīcina. [Infografika: kā darbojas zibens]

Tālu attālumu kvantu sapīšanās

Kvantu sapīšanās

Ķīnas Micius satelīts šovasar sāka sūtīt un saņemt interesantas kvantu daļiņas uz Zemes un no tās. Pirmais triks? Satricina ierakstu par sapinušos daļiņu atdalīšanu. Miči nosūtīja sapinušos vai ar kvantu saistītos protonus uz Zemes bāzes stacijām, kas atdalītas viena no otras ar 747,5 jūdžu (1203 km) attālumu, kas ir pirmais solis drošas šifrēšanas izveidošanai kvantu internetam.

Kvantu teleportācija

Krāsaini kvēlojoši teleporta apļi kosmosa fraktālē ar daļiņām, datora ģenerēts abstrakts fons

Mēneša laikā pēc Micius sapīšanās paziņojuma Micius komanda paziņoja par vēl vienu sasniegumu: informācijas paketes kvantu teleportēšanu no Zemes bāzes stacijas protona uz protonu, kas atrodas uz satelīta orbītā. Atkal tas ir tālsatiksmes informācijas pārsūtīšanas veids, kas nākamajiem kvantu tīkliem būs ticami jāpanāk.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Alpi Aug Un Sarūk Vienlaicīgi
Alpi Aug Un Sarūk Vienlaicīgi

Neparasti Silta Ziema, Bet Vai Tās Ir Klimata Izmaiņas?
Neparasti Silta Ziema, Bet Vai Tās Ir Klimata Izmaiņas?

Zinātne Ziņas


Šīs Briesmīgās Radības Nebija Domātas Redzēt Dienasgaismu
Šīs Briesmīgās Radības Nebija Domātas Redzēt Dienasgaismu

Robotikas Pārveidošana Ar Bioloģiski Iedvesmotiem Mācību Modeļiem
Robotikas Pārveidošana Ar Bioloģiski Iedvesmotiem Mācību Modeļiem

Daba Pazūd No Bērnu Grāmatām, Studiju Atradumiem
Daba Pazūd No Bērnu Grāmatām, Studiju Atradumiem

Kā Darbojas Kudzu
Kā Darbojas Kudzu

Jauns Medikaments Attīra Patoloģiskus Smadzeņu Proteīnus, Kas Saistīti Ar Alcheimera Slimību
Jauns Medikaments Attīra Patoloģiskus Smadzeņu Proteīnus, Kas Saistīti Ar Alcheimera Slimību


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com