Get best of the week

Sistem mana yang akan menjadi yang paling keras, dan yang akan memberikan keheningan "mutlak": dua proyek ilmiah yang menarik

Sekelompok fisikawan dari Australia, Singapura dan Cina telah mengembangkan teknologi untuk mengendalikan keadaan kuantum foton dalam kebisingan vakum. Dalam jangka panjang, solusinya akan meningkatkan akurasi komputasi kuantum.

Kami memberi tahu Anda bagaimana sistem "paling tenang" bekerja. Kami juga akan berbicara tentang proyek ilmiah lain - para pesertanya, sebaliknya, berhasil menghasilkan suara paling keras di planet ini.


Foto Oleg Laptev / Unsplash

Diam diam


Di mana pun, bahkan tempat paling sunyi di planet ini , ada yang disebut kebisingan vakum. Sumbernya adalah energi vakum , yang membentuk dasar alam semesta. Energi ini dihasilkan oleh atom dan molekul yang memancarkan gelombang elektromagnetik selama transisi dari keadaan tereksitasi ke keadaan stabil (efek emisi spontan ). Kebisingan hampa udara bahkan ada di ruangan gelap yang sunyi dan terisolasi dan dapat mengganggu pengoperasian jaringan kuantum dan komputer - menyebabkan interferensi ketika menyandikan informasi dalam keadaan kuantum foton.

Sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh fisikawan dan insinyur dari Australian National University (ANU) telah mengusulkan solusi untuk masalah ini. Spesialis disajikan Alat untuk mengontrol keadaan kuantum foton pada tingkat energi, yang biasanya tenggelam oleh kebisingan vakum.

Prinsip operasinya didasarkan pada metode mengompresi cahaya . Ini adalah fenomena kuantum yang memungkinkan redistribusi ketidakakuratan dalam penentuan parameter cahaya yang terkait dengan prinsip Heisenberg (itu tidak memungkinkan mengukur koordinat dan momentum suatu partikel pada saat yang bersamaan). Bahkan, ini mengurangi kesalahan di sepanjang salah satu sumbu (amplitudo atau fase) dan memungkinkan untuk bekerja pada tingkat kebisingan kurang dari keheningan.

Para ilmuwan telah terlibat dalam teknologi kompresi cahaya selama lebih dari 20 tahun. Mereka menggunakan teknik yang sama untuk meningkatkan akurasi pengukuran optik. Misalnya, dalam kilometer interferometer untuk pendaftaran gelombang gravitasi. Para penulis penelitian berharap bahwa perangkat baru mereka akan berkontribusi pada pengembangan komputasi kuantum dan enkripsi.

Tim telah mempresentasikan hasil pekerjaan mereka di kontes Rising Star of Light tahunan - yang dilakukan oleh perusahaan penerbitan Springer Nature - dan memenangkan tempat pertama. Namun, para insinyur harus menyelesaikan beberapa masalah. Misalnya, metode yang mereka usulkan masih tidak stabil . Tetapi ketika teknologi itu dijalankan, itu akan bisa "pergi" ke luar laboratorium.

Yang sebaliknya adalah suara paling keras


Tahun lalu, sekelompok peneliti dari US National Accelerator Laboratory (SLAC) mampu mencapai batas volume suara yang dihitung di lingkungan air - 270 dB. Ini lebih dari sekadar pesawat lepas landas atau roket. Insinyur menggunakan laser X-ray Linac Coherent Light Source (LCLS) - mampu menciptakan " lubang hitam molekuler " dan memanaskan air hingga 100.000 ° C. Jet air tipis dengan diameter 14-30 μm "dibombardir" dengan pulsa pendek. Di bawah pengaruh radiasi, cairan itu langsung menguap, menyebabkan gelombang kejut.


Tidak mungkin menghasilkan suara lebih keras dari 270 dB dalam media cair. Di luar nilai ambang batas, air berhenti menguap dan berubah menjadi gelembung mikro yang diisi dengan uap. Setelah pembentukan, mereka segera runtuh (yang disebut kavitasi terjadi ), tetapi gelombang suara tidak lagi terbentuk.

Menurut untuk perwakilan dari SLAC, di masa depan, percobaan tersebut akan membantu untuk lebih memahami bagaimana volume tinggi mempengaruhi sampel fisik dan biologis. Ini akan membuka kemungkinan baru dalam pengembangan bahan.


« Hi-Fi»:

« »:
:


,

More articles:


All Articles