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超高速人工原子光源

28.04.2016

ニールスボーア研究所 (コペンハーゲン) の科学者は、新しい超高速光源を開発しました。それは人工原子と量子技術に基づいています。研究者は、人工原子の一種である量子ドットを使用しました。ちなみに、それらに基づいて、量子コンピューター用のチップを構築することになっています。

従来の光源は、エネルギーを収集することで機能します。たとえば、電気エネルギーを収集して光に変換します。しかし同時に、熱の放出によりエネルギーのかなりの部分が失われます。超高速光源は、レーザー、発光ダイオード、および量子技術を使用して作成された個々の光子の光に基づくデバイスです。後者のアイデアは1954年に表明されましたが、今日それを実装することしかできませんでした.

量子ドットでは、電子は、例えば、光またはレーザーへの曝露によって励起され得る。この場合、電子はその場所を離れ、ホールを残します。光と物質の結合が強いほど、電子がホールに戻る速度が速くなり、光が放出される速度が速くなります。しかし、自然界では光と物質のつながりは弱いため、この技術を使用して作成しようとした最初の光源は遅すぎることが判明しました。物理学者のロバート・ディッケは、1954 年に、量子重ね合わせで既存の状態を「共有」する人工原子の数を増やすことで、結合を強化できると予測しました。

科学者は、量子効果が発生するほど原子を互いに近づけることができず、同時にそれらが衝突しないようにすることができなかったため、これを実証することは不可能でした. ニールスボーア研究所の研究者たちは、別の方法を思いつきました。彼らは、単一の量子ドットから放出される光子に基づいて超放射を想像しました。

このアイデアの著者は、彼らの実験では、XNUMX つの量子ドットが XNUMX つのように動作することを指摘しています。これは、光生成が XNUMX 倍速く発生することを意味します。さらに、このソリューションにより、量子ドットの安定性と耐性が向上します。たとえば、音響波に対する耐性があります。

これまでのところ、実験は絶対零度よりわずか数度高い温度で行われています。将来的には、科学者はこの問題を解決するつもりですが、そのような条件で量子ドットがどのように動作するかを確立するために、温度を下げることも試みます.

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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雷雲の中の稲妻の探査 30.08.2023

雷雨内プロセスの研究は、ガンマ線バーストを記録するために科学飛行機を雷雨の中心に飛ばした NASA パイロットによる大胆なミッションによって可能になりました。

雷雨は、空気と水の激しい垂直方向の流れを生成し、かなりの速度まで加速する強力な大気現象です。氷の結晶がこれらの渦流の中で衝突すると、電子が与えられ、稲妻を引き起こす電場が形成されます。特定の条件下では、これらの電子はガンマ線の短いバースト、つまり電磁スペクトルの中で最も短く最もエネルギーの高い放射を生成することがあります。このような雷雨は、短いガンマ線バーストと数分から数時間続く長いガンマ線バーストという XNUMX つの異なるタイプのガンマ線を発生させる可能性があります。

科学者の国際チームはNASAのER-2（アース・リソース2）科学飛行機で移動し、雷雲にできるだけ近づくために最大18キロメートルまで上昇した。これによりチームは、空域からのガンマ線と雷雲の詳細な分析を行うことができましたが、これには独自の意味があります。

このプログラムの枠組みの中で得られたデータは、雷雨におけるプロセスとガンマ線の発生についてのより深い理解に貢献します。このような分析は、科学者が嵐の激化を予測し、落雷の可能性について国民に警告する時間を増やすのに役立つ可能性がある。

この研究で使用された NASA ER-2 科学航空機は、NASA が保有する 2 機のうちの 99 機です。 ER-2 は、地球の大気圏の 1981% を超える高高度での運用が可能です。これらはロッキード U-1989 偵察機をベースにしており、それぞれ XNUMX 年と XNUMX 年に NASA に買収されました。

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