นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกาได้ใช้แหนบแสงเพื่อสร้างโมเลกุลเดี่ยวจากอะตอมคู่เดียว เทคนิคที่พวกเขาใช้เรียกว่า magnetoaassociation ทำให้สามารถสร้างโมเลกุลในสถานะควอนตัมที่เฉพาะเจาะจงและย้อนกลับได้ งานนี้เป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างตัวอย่างโมเลกุลเอนโทรปีต่ำสำหรับการใช้งานในการคำนวณควอนตัมและการจำลองควอนตัม
ในการทดลอง นักวิจัยที่นำโดยKang-Kuen Ni
ได้จำกัดอะตอมโซเดียม (Na) และอะตอมซีเซียม (Cs) ไว้ที่ศูนย์กลางของกับดักแสงที่เกิดขึ้นจากการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดที่รุนแรง จากนั้นพวกเขาก็แปลงอะตอมที่ติดอยู่ให้เป็นโมเลกุลโดยการเพิ่มสนามแม่เหล็กโดยรอบ “ในกระบวนการนี้ [การเชื่อมโยงแม่เหล็ก] สถานะควอนตัมที่เป็นผลลัพธ์ของโมเลกุลจะถูกกำหนดโดยสถานะของอะตอมเริ่มต้นทั้งหมด” เจส ซีจางหัวหน้าทีมวิจัยอธิบาย “โดยการเตรียมสถานะอะตอมเริ่มต้นอย่างระมัดระวัง เราสามารถสร้างโมเลกุลในสถานะการเคลื่อนที่และสถานะภายในที่เฉพาะเจาะจงได้”
พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าอะตอมทั้งหมดถูกเตรียมในสถานะการเคลื่อนที่ต่ำสุด โมเลกุลที่ก่อตัวก็จะอยู่ในสถานะการเคลื่อนที่ต่ำสุดด้วย ในทางกลับกัน หากอะตอมได้รับการเตรียมอย่างระมัดระวังในสถานะการเคลื่อนไหวที่ตื่นเต้น โมเลกุลที่ก่อตัวขึ้นนั้นจะถูกกระตุ้นแบบหมุน
ปรับปรุงวิธีการก่อนหน้านี้ก่อนหน้านี้ใช้วิธีการเชื่อมโยงแม่เหล็กเพื่อสร้างโมเลกุลในระบบอะตอมเย็นอื่น ๆ หลาย ๆ ระบบ แต่โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้เป็นชุดที่ใหญ่กว่าที่มีอะตอมมากกว่า แม้ว่าอายุขัยของโมเลกุลที่ผลิตขึ้นในบางครั้งอาจยาวนานกว่าในปัจจุบันมาก แต่ก็พิสูจน์ได้ยากกว่าที่จะควบคุมโมเลกุลทีละตัว “งานของเราสร้างขึ้นจากงานวิจัยก่อนหน้านี้และขยายไปสู่การสร้างโมเลกุลเดี่ยวจากอะตอมคู่เดียวในแหนบแสง” Zhang กล่าวกับPhysics World
เทคนิคใหม่นี้ยังช่วยปรับปรุงวิธีการก่อนหน้านี้ 2 วิธีซึ่ง Ni และทีมของเธอแสดงให้เห็น ในการศึกษาครั้งแรกของพวกเขา นักวิจัยใช้เลเซอร์ในการจับอะตอมคู่หนึ่งให้อยู่ในสถานะโมเลกุลที่ตื่นเต้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่า photoassociation ในช่วงที่สอง พวกเขาใช้ลำแสงเลเซอร์คู่หนึ่งเพื่อแปลงคู่อะตอมให้เป็นโมเลกุลที่มีพันธะน้อย ความพยายามทั้งสองมีข้อเสีย Zhang กล่าว “
ในวิธีแรก โมเลกุลที่ถูกกระตุ้นจะสลายตัว
เป็นสถานะจำนวนมากที่เราไม่สามารถตรวจจับได้ และในขั้นที่สอง ลำแสงเลเซอร์ทำลายโมเลกุลที่มันก่อตัวขึ้น” เธออธิบาย ในทางตรงกันข้าม โมเลกุลที่สร้างขึ้นโดยการเชื่อมโยงด้วยแม่เหล็กจะมีอายุยืนยาวพอที่จะแยกตัวกลับเป็นอะตอมในสถานะเดิม และตรวจพบในภายหลัง
แหนบแสงสร้างโมเลกุลเดียวจากสองอะตอมพันธบัตรที่อ่อนแอโมเลกุลที่เกิดขึ้นในการศึกษาใหม่ ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในPhysical Review Lettersยังคงมีพันธะเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ความอ่อนแอของพันธะระหว่างอะตอมหมายความว่าโมเลกุลไม่มีโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันการคำนวณควอนตัมที่ต้องการการพัวพันระหว่างสถานะควอนตัมของอะตอม เพื่อแก้ปัญหานี้ Ni และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าพวกเขาจะพยายามนำโมเลกุลเข้าสู่สถานะพื้นดินที่แน่นอนซึ่งมีความเสถียรมากขึ้นและสามารถโต้ตอบกันผ่านปฏิสัมพันธ์ไดโพลและไดโพล
นอกจากการผลิตโมเลกุลที่พันกันแล้ว ทีมงานยังหวังที่จะขยายเทคนิคของพวกเขา “ในปัจจุบัน เรามีเพียงหนึ่งโมเลกุลในแหนบเดียว แต่แนวคิดก็คือการเพิ่มขนาดเป็นแหนบหลายอัน ซึ่งแต่ละอันมีโมเลกุลเดียวที่เราสามารถควบคุมได้ทีละตัว” จางกล่าว “จากนั้นเราสามารถจินตนาการโดยใช้ระบบเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมหรือเครื่องจำลองควอนตัม”
ในการศึกษาเบื้องต้นโดยใช้ระบบนี้ นักวิจัยได้ทำการบำบัดด้วยโปรตอนโฟกัสของหนูที่มีเนื้องอกในตับอ่อน โดยรักษาสัตว์ด้วย FLASH หรือโปรตอนที่มีขนาดยามาตรฐาน การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรเนื้องอกหลังการรักษามีความคล้ายคลึงกันสำหรับทั้งสองรูปแบบ โดยมีความอยู่รอดค่อนข้าง (แต่ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ) เพิ่มขึ้นหลังจาก FLASH พังผืดในลำไส้ – ข้อจำกัดทั่วไปในการฉายรังสีในช่องท้อง – ลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจาก FLASH เมื่อเทียบกับการรักษามาตรฐาน
เราได้ใช้วิธีเพื่อลดความไม่แน่นอนและตรวจสอบ
ผลกระทบของ FLASH สำหรับโปรตอนในสภาพ แวดล้อม ในร่างกาย ” Diffenderfer กล่าวสรุป นักวิจัยสรุปว่า PPG ที่สวมข้อมือสามารถเปิดใช้งานการตรวจสอบการหายใจในแอปพลิเคชันยานอนหลับในโลกแห่งความเป็นจริงโดยใช้อุปกรณ์สวมใส่ของผู้บริโภค ขณะนี้พวกเขากำลังใช้ PPG-RAS ร่วมกับคุณลักษณะของระบบหัวใจและหลอดเลือด เช่น ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ เพื่อตรวจสอบภาวะหยุดหายใจขณะหลับจากการอุดกั้นโดยใช้อุปกรณ์ที่สวมข้อมือ “อีกหัวข้อหนึ่งคือการปรับปรุง RAS และเปรียบเทียบกับการวัดความพยายามในการหายใจ กล่าวคือ การเปลี่ยนแปลงของความดันภายในทรวงอกอันเนื่องมาจากการหายใจ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับภาวะหยุดหายใจขณะหลับจากการอุดกั้น” Papini กล่าวกับPhysics World
ในแบตเตอรี่แบบคลาสสิก (หรือที่เรียกว่ากองโวลตา) พลังงานเคมีจะถูกแปลงเป็นความต่างศักย์ไฟฟ้า กระแสไฟที่ได้นั้นสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ อย่างไรก็ตาม ในวงจรควอนตัมและอุปกรณ์ที่ใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวด กระแสอาจไหลได้โดยไม่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่แบบคลาสสิก
อุปกรณ์ที่ใช้ทางแยกโจเซฟสัน
แนวคิดของแบตเตอรี่เฟสควอนตัมได้รับการศึกษาในทางทฤษฎีในปี 2015 โดยSebastián BergeretจากMaterial Physics Center (CFM-CSIC)และIlya Tokatlyที่มหาวิทยาลัย Basque Countryในเมือง Donostia-San Sebastián ประเทศสเปน การออกแบบแบตเตอรี่ของพวกเขาประกอบด้วยส่วนผสมของตัวนำยิ่งยวดและวัสดุแม่เหล็ก และตั้งอยู่บนจุดเชื่อมต่อของโจเซฟสัน ซึ่งเป็นบริเวณที่ไม่มีตัวนำยิ่งยวดซึ่งคู่คูเปอร์ที่รับผิดชอบด้านตัวนำยิ่งยวดสามารถเจาะอุโมงค์ได้ เซมิคอนดักเตอร์ “จุดอ่อน” นี้ให้ความแตกต่างของเฟสถาวรระหว่างตัวนำยิ่งยวดในวงจร คล้ายกับวิธีที่แบตเตอรี่แบบคลาสสิกให้แรงดันไฟฟ้าตกอย่างต่อเนื่องในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยความแตกต่างของเฟสนี้ กระแสตัวนำยิ่งยวด (ซึ่งก็คือกระแสที่มีการกระจายตัวเป็นศูนย์) จะไหลเมื่อจุดต่อถูกฝังอยู่ในวงจรตัวนำยิ่งยวด
แบตเตอรี่ทำงานโดยใช้เอฟเฟกต์โจเซฟสันที่เรียกว่าผิดปกติ ในชุมทางโจเซฟสันปกติ กระแสตัวนำยิ่งยวดจะไหลเมื่อใดก็ตามที่มีความแตกต่างของเฟสระหว่างปลายทั้งสองของทางแยก ความแตกต่างของเฟสดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น โดยการวางจุดต่อในวงจรตัวนำยิ่งยวดและใช้สนามแม่เหล็ก
ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่แบบเฟสจะให้ความแตกต่างของเฟสโดยไม่ต้องใช้สนามแม่เหล็กภายนอกนี้ ในทางกลับกัน ความแตกต่างนั้นเกิดจากเอฟเฟกต์ทางเรขาคณิตที่เกี่ยวข้องกับการโต้ตอบระหว่างปรากฏการณ์สามประการ: ตัวนำยิ่งยวด; การมีเพศสัมพันธ์แบบสปิน-ออร์บิต (ซึ่งอธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างการหมุนภายในของอิเล็กตรอนในของแข็งและสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน) และสนามแลกเปลี่ยนแม่เหล็ก (ซึ่งทำหน้าที่หมุนแม่เหล็กเหมือนสนามแม่เหล็กทั่วไป)
Credit : 20mglevitrageneric.info altdotcountry.net angrybunni.org audiocdripper.net austinmasonry.net
