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2000 個の原子を同時に XNUMX か所で

02.10.2019

ウィーン大学とバーゼル大学の科学者チームは、科学史上最大規模で量子重ね合わせの原理をテストしました。 XNUMX個の原子からなる巨大で複雑な分子は、量子力学の奇妙な法則に従って、同時にXNUMXつの場所にありながら重ね合わせの状態に置かれました。この成果は、すべての量子技術の「心臓部」である重ね合わせの発現の重要な確認であり、多くの代替理論のさらなる発展に対する深刻な制限として機能します。

重ね合わせの原理は、量子力学の主要な「柱」の XNUMX つであり、基本方程式の XNUMX つであるシュレディンガー方程式の結果であることを読者に思い出させてください。この方程式は、波動関数によって量子粒子を表します。これは、水面上の同心円状の波を表す関数と非常によく似ています。ただし、多くの分子の集合的な動作と相互作用の現れである水面の波とは異なり、量子波は個々の粒子に関連付けることができます。

量子粒子の波の性質の一例は、XNUMX つの粒子の「波」が同時に通過する、互いに非常に近くに配置された XNUMX つのスリットを使用した実験です。亀裂を通過した後、波は互いに追加され、粒子波は再びその完全性を獲得します。この効果は、光子、電子、中性子、さらには単一原子についてもすでに実証されています。

彼らの実験では、科学者は利用可能な最大の分子 C707H260F908N16S53Zn4 を使用しました。これは、合計 40 万個の陽子、中性子、および電子で構成され、25 原子質量に等しい質量を持っています。このような分子を合成するために、これらの分子を超高真空チャンバー内に向けられたビームを形成するのに十分安定させる特別な方法が使用されました。このような大質量粒子の量子的性質を検証するには、ウィーン大学が自由に使える長さ XNUMX メートルの干渉計を使用する必要がありました。

古典物理学と量子力学の間の一種の架け橋として機能する別の理論の XNUMX つによると、粒子の波動関数が支配的である期間は、この粒子の質量に正比例して減少します。これにより、粒子が量子重ね合わせ状態にとどまる時間も制限されます。

彼らの実験で、科学者たちは、巨大な分子が 7 ミリ秒の時間にわたって重ね合わせの状態にあることを発見しました。これは、上記の理論や、他の多くの代替理論やモデルから石を外すのに十分な時間でした。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

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。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ロボットが斜面を強化 29.05.2005

ヨーロッパのエンジニアは、斜面を強化するロボットをテストしました。

通常、ヨーロッパ人は地滑りの危険がある斜面に深い穴を掘り、そこに杭や金属ピンをハンマーで打ち込みます。その前に、かさばる足場が組まれています。どちらも時間のかかる作業です。危険な斜面の XNUMX 平方メートルごとに、岩場に掘削しなければならない深さ XNUMX メートルの穴があります。

さらに、ビルダーはかなりの危険にさらされています。特に急な斜面では、いつでも緩い岩を自分で降ろすことができます。また、山岳地帯では地滑りが頻繁に発生しており、北イタリアだけでも年間 400 の斜面が破壊され、XNUMX 億ユーロの損害が発生し、数十人の命が奪われています。

欧州宇宙機関とダポロニアの科学者は、欧州委員会からの財政支援を受けて、この問題の解決を支援しました。その結果、世界で最も重い（約4トン）ロボットであるRoboclimberが登場しました。 XNUMX本足で固定する台です。その上には強力なドリルが取り付けられており、ロボットとそのノードの向きを制御するために宇宙で使用されるシステムも搭載されています。

ロボクライマーは、危険な斜面の近くでロープに吊るされています。彼は斜面に足を置き、ドリルで穴を開け、そこに金属製のピンを挿入し、オペレーターの指示に従って上に移動して作業を続けます。ウーディネ近くのアルタヴァルトーレ地区で行われたテスト中、Roboclimber は直径 76 mm の XNUMX メートルの穴を数分で開けました。

プロジェクトコーディネーターの Enzo Rizzi 氏は、次のように述べています。

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