Kiểm soát phonon bằng cách sử dụng photon ánh sáng. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Kiểm soát phonon bằng photon ánh sáng

02.10.2017

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Vienna, Áo và Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan, đã phát triển một phương pháp mới giúp đo lường và kiểm soát một số thông số nhất định của các lượng tử rung động âm thanh, các phonon, bằng cách sử dụng các photon ánh sáng. Phương pháp này có thể trở thành cơ sở cho các loại thiết bị lưu trữ và xử lý thông tin mới, trên cơ sở đó máy tính lượng tử và các hệ thống truyền thông sẽ được xây dựng.

Từ lâu, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng các phonon thể hiện hành vi giống như hạt, đó là lý do tại sao chúng được phân loại là các hạt quasipar. Hơn nữa, bản chất phi vật chất của phonon khiến chúng ta có thể sử dụng chúng như một cầu nối giữa thế giới vật lý cổ điển và thế giới lượng tử. Nhưng để có thể sử dụng phonon cho mục đích này, cần phải không chỉ có được chúng mà còn phải đo và kiểm soát các tham số của chúng, chịu trách nhiệm về trạng thái lượng tử của chúng.

Phương pháp mới do các nhà khoa học phát triển dựa trên các xung ánh sáng xanh năng lượng cao, chiếu sáng cái gọi là tinh thể quang cơ silicon, có hình dạng nhất định. Dưới ảnh hưởng của năng lượng của các photon ánh sáng xanh, tinh thể bắt đầu dao động theo một cách đặc biệt và các phonon xuất hiện trong môi trường của nó. Và để tương tác với các phonon này, các nhà khoa học sử dụng xung ánh sáng đỏ năng lượng thấp. Các photon ánh sáng đỏ tương tác với các phonon mà không ảnh hưởng đến trạng thái lượng tử của chúng, một số trong số chúng bị phản xạ trở lại và được chụp bởi cảm biến giao thoa kế, đo tất cả các thông số chính của các photon này.

Thông tin do các photon của ánh sáng đỏ phản xạ mang theo chứa thông tin về trạng thái của các phonon bên trong tinh thể. Dữ liệu do các nhà khoa học thu thập cho thấy một số phonon trong tinh thể tuân theo các định luật cơ học lượng tử ở mức độ lớn hơn các định luật vật lý cổ điển, tức là là các hạt lượng tử có thể được sử dụng trong các công nghệ lượng tử khác nhau.

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã chứng minh rằng do bản chất lượng tử của các photon ánh sáng và một số phonon bên trong tinh thể, công nghệ mới có thể được sử dụng để lưu trữ thông tin lượng tử. Và ma trận của tinh thể cộng hưởng silicon có thể được đặt trực tiếp trên chip xử lý lượng tử hoặc trên chip nhớ lượng tử riêng biệt có dung lượng đủ lớn, sự hiện diện của ma trận có thể mở rộng đáng kể khả năng của hệ thống tính toán lượng tử.

<< Quay lại: Tên lửa cho các chuyến bay đến Sao Hỏa và các chuyến bay trên Trái đất 02.10.2017

>> Chuyển tiếp: Tuổi tác và thừa cân 01.10.2017

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Radar ánh sáng trên vi mạch 12.01.2013

Các kỹ sư từ Viện Công nghệ Massachusetts đã tạo ra trên một vi mạch một chất tương tự của ăng-ten mảng pha, cho phép bạn hướng ánh sáng theo đúng hướng và có khả năng tạo ra hình ảnh ba chiều.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị giống các radar quân sự hiện đại. Trong đó, thay vì một nguồn xung vô tuyến chuyển động duy nhất, một mảng (ma trận) cố định gồm nhiều bộ phát riêng lẻ được sử dụng. Pha của sóng trong các bộ phát này được kiểm soát chặt chẽ. Do sự giao thoa của sóng giữa các bộ phát gần nhau, có thể tạo ra một chùm tia có hướng hẹp theo một hướng nhất định. Bằng cách thay đổi các pha trong các bộ phát riêng lẻ, chùm tia này có thể "chạy" dọc theo đường chân trời với tốc độ không thể đạt được đối với các radar hạng nặng thông thường.

Các kỹ sư đã mô phỏng lại nguyên lý hoạt động của dải ăng-ten theo từng giai đoạn trên hai vi mạch silicon. Cả hai phiên bản của thiết bị đều là các ăng-ten được kết nối với nhau bằng các ống dẫn sóng silicon, chúng nhận ánh sáng từ nguồn bên ngoài - tia laser.

Trong phiên bản tĩnh đầu tiên, có 4096 ăng-ten trên đế theo hàng 64 x 64. Đi vào vi mạch, ánh sáng từ laser truyền qua thiết bị và tạo thành hình ảnh tĩnh với sự trợ giúp của sự giao thoa - biểu trưng của Viện MIT. Trong phiên bản động thứ hai, có ít ăng ten hơn - 8 x 8 hàng, nhưng chúng có thể thay đổi pha của chúng, do đó hình ảnh thu được di chuyển.

Các kỹ sư cho biết, công nghệ hiện tại không giới hạn kích thước của dải ăng-ten, có thể rất lớn. Điều này có nghĩa là một thiết bị như vậy có thể trở thành một nguồn bức xạ ba chiều, có thể được sử dụng trong kỹ thuật, y học hoặc để tạo ra các màn hình ba chiều.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web