Geotags:

TysklandPortugalSpanienSchweiz

Eksperimentelt gennembrud mod kvantesupercomputere

Forskere fra fire europæiske lande har bekræftet en af ​​modellerne for spinmagnetisme, som Duncan Halden, nobelprisvinder i 2016, intuerede

Kunstnerisk gengivelse af en triangulen kvantespinkæde absorberet på en guldoverflade og sonderet med den skarpe spids af et tunnelmikroskop
Kunstnerisk gengivelse af en triangulen kvantespinkæde absorberet på en guldoverflade og sonderet med den skarpe spids af et tunnelmikroskop

Gå videre mod kvantesupercomputere. Under vejledning af forskere fraInternationalt iberisk nanoteknologilaboratorium og af 'EMPA, har en internationalt hold af forskere fra Schweiz, Portugal, Tyskland e Spanien lykkedes at bygge kæder af Quantum spins baseret på carbon, formår at eksperimentelt "fange" fremkomsten af ​​en af nøglemodeller den kvantemagnetisme først foreslået i 1983 af London-videnskabsmanden Frederick Duncan Michael Haldane, vinder af Nobelprisen i fysik i 2016.
Udgivet i bladet "Natur", kunne resultaterne af det hele europæiske hold have udbredte implikationer i at forstå todimensionel kvantemagnetisme og kunne bidrage til den nye højkonjunktur kvanteberegning.

Disse "mørke virkeligheder" fulde af (nye) mysterier om kosmos

Triangulenmolekyler, der måler en (en milliardtedel af en meter) og syv nanometer
Triangulenmolekyler, der måler en (en milliardtedel af en meter) og syv nanometer

En inversion af naturlige principper: fra det største til det mindste

Det er vi alle vant til de enkleste enheder i naturen interagerer de f.eksdanne komplekse strukturer.
Lad os for eksempel tage livskæde, hvor er atomer de kombineres til at danne molekyler, molekyler de samles for at skabe celler, celler de samles til dannelse tekstiler, og så videre, hvilket i sidste ende fører til dannelsen af komplekse organismer ligesom mennesker.
Nel kvanteverdenMen hvor videnskabsmænd jagter ekstraordinære nye supercomputere, kan denne proces arbejde omvendt, hvor interaktionerne mellem to komplekse objekter føre til fremkomsten af simplere arter.

En fuld af energi fra spændingen fra… farvede molekyler

"Far og mor" fra "Spin Family"-serien (2009) af billedhugger og tidligere fysiker Julian Voss-Andreae: de to afbildede objekter illustrerer geometrierne af en genstand med Spin 5/2 (den blå "han" til venstre) og af en genstand med Spin 2 (den lyserøde "hun" til højre). Udstillet i kunstudstillingen "Quantum Objects" sammenligner "Spin Family" legende Fermions med maskulint køn og bosoner med feminint køn, idet de forestiller sig de første objekter med Spin 1/2, 1, 3/2, 2 og 5/2 som en familie på fem.
"Far og mor" fra "Spin Family"-serien (2009) af billedhuggeren og tidligere fysiker Julian Voss-Andreae: de to afbildede objekter illustrerer geometrierne af en genstand med Spin 5/2 (den blå "han" til venstre ) og af en genstand med Spin 2 (den lyserøde "hun" til højre). Udstillet i kunstudstillingen "Quantum Objects" sammenligner "Spin Family" legende fermioner med mandligt køn og bosoner med kvindeligt køn, idet de forestiller sig de første objekter med Spin 1/2, 1, 3/2, 2 og 5/2 som en familie på fem.

En fysiks magi: magneternes spins "savet" i to

Alle elementære partikler Hanno en "Spin", en grundlæggende egenskab, der regulerer deres interaktion med i magnetiske felter.
Spins er kvantificeret, hvilket betyder, at de kan ansætte kun diskrete værdier. Spin er en form for vinkelmomentum, der har dimensionerne af denne fysiske enhed, og selvom der ikke er nogen tilsvarende størrelse in klassisk mekanik, minder analogt om rotation af partiklen omkring sin akse: det er faktisk også defineret som indre vinkelmomentum.
Det er dog nødvendigt at præcisere det spin er ikke forbundet til en reel rotation af partiklen i henhold til det gængse koncept, der anvendes til makroskopiske objekter; Ja, fotoner eller elektroner, som overvejes punktform, ejer også et Spin.
Den elektroner har mindst mulige spin det kan tage to diskrete værdier, mens de næste simplere systemer er dem hvis spin antager tre diskrete værdier: Disse er kaldet Spin ½ e Centrifugering 1, henholdsvis.
i År 80, blev det antaget, at en en-dimensionel kæde af enheder af Centrifugering 1 interagere burde være "brøkdel", således at endeenheder af kæden de opfører sig, imod intuitivt, som genstande for Spin ½.
Så rigtigt som tryllekunstnere og illusionister hvordan de ser ud save en... person i to halvdele og adskille det, kvantekorrelationerne i kæden et spin 1 in to enheder af Spin ½.

Så datavidenskab har taget feltet mod fattigdom

Den kemiske formel for Triangulene, et trekantet polycyklisk aromatisk carbonhydrid med Spin 1
Den kemiske formel for Triangulene, et trekantet polycyklisk aromatisk carbonhydrid med Spin 1

Excitationerne af kulbrinte Triangulen på en guldbase

Test denne forudsigelse i laboratoriet var det altid udfordrende af forskellige årsager, den vigtigste er, at jeg materiali konventionel de er ikke endimensionelle.
Mens indirekte bevis af en spinfraktionering er blevet noteret i krystaller af organometalliske kæder indeholdende overgangsmetalioner, en direkte observation af fænomenet har altid været tilbage et fatamorgana.
Et internationalt team af forskere, der nu består af Internationalt iberisk laboratorium for nanoteknologi di Braga og give Schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og -teknologi di Dübendorf, St. Gallen e Thun, har fundet en bemærkelsesværdig vej til opnå denne bedrift og gøre enestående supercomputere.
Ved at kombinere organisk kemi og overfladevidenskab nel ultrahøjt vakuum, holdet fremstillede kæder af en trekantet polycyklisk aromatisk kulbrinte med Centrifugering 1, kendt som Triangulen.
Ved hjælp af en tunnelmikroskop, undersøgte holdet af forskere derefter magnetiske excitationer af disse kæder Spin on one guld overflade.
De fandt ud af, at over en vis længde, terminalenhederne i Triangulen kæder de udstillede rKondo-resonanser, som er enspektroskopisk fingeraftryk karakteristisk for kvanteobjekter di Spin ½ i kontakt med en metaloverflade.

Flydende robotter som... celler til at udforske ekstreme miljøer

Kunstnerisk gengivelse af en triangulen kvantespinkæde absorberet på en guldoverflade og sonderet med den skarpe spids af et tunnelmikroskop
Kunstnerisk gengivelse af en triangulen kvantespinkæde absorberet på en guldoverflade og sonderet med den skarpe spids af et tunnelmikroskop

Fra todimensionelle netværk af magneter til kvantecomputere

Forskerne er overbeviste om, at bl.a molekylære spin-systemeri let og direkte tilgængelig, viser en adfærd stærkt relateret til elektroner, bliver en frugtbar legeplads for udvikling og afprøve nye teoretiske begreber.
Ud over at udforske Spin lineære kæderjeg fokuserer forskerne også på todimensionelle netværk di kvantemagneter. Sådanne Spin-netværk er lovende materiale platform for kvanteberegning ei supercomputere.

Det første… bionedbrydelige batteri er allerede en realitet i Schweiz

Forskerne Shantanu Mishra, Pascal Ruffieux og Roman Fasel fra EMPA ved siden af ​​et anlæg til fremstilling af ultrahøjt vakuum, hvor fremstillingen af ​​spin-kæder af Triangulene fandt sted (Foto: Gian Vaitl/EMPA)
Forskerne Shantanu Mishra, Pascal Ruffieux og Roman Fasel fra EMPA ved siden af ​​et højhastighedsvakuumanlæg, hvor fremstillingen af ​​spin-kæder af Triangulene fandt sted
(Foto: Gian Vaitl/EMPA)

Se på kortet

KOMMENTARER

Efterlad en kommentar