Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Shao Dingfu στο Ινστιτούτο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης του Hefei, της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, αποκάλυψε έναν νέο μηχανισμό για την επίτευξη ισχυρής πόλωσης σπιν μέσω χρησιμοποιώντας αντιμαγνητικές μεταλλικές διεπαφές. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Newton, προτείνουν ένα τρίτο πρωτότυπο αντισιδηρομαγνητικής σήραγγας σύνδεσης (AFMTJ), ανοίγοντας τον δρόμο […]
Ένα γιγαντιαίο ανώμαλο φαινόμενο Hall (AHE) παρατηρήθηκε για πρώτη φορά σε μη μαγνητικό υλικό, σύμφωνα με ερευνητές από την Ιαπωνία. Αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας υψηλής ποιότητας λεπτές μεμβράνες Cd3As2, ένα ημιαγωγό Dirac, υπό ένα μαγνητικό πεδίο εντός του επιπέδου. Με την τροποποίηση της δομής ζωνών του υλικού, η ομάδα απομόνωσε το AHE και εντόπισε […]
Η μπύρα είναι ένα από τα πιο δημοφιλή ποτά στον κόσμο και ένα από τα πιο εμφανή σημάδια μιας καλής μπύρας είναι ένα μεγάλο στρώμα αφρού στην κορυφή ενός γεμάτου ποτηριού. Ακόμη και οι ζυθοποιοί χρησιμοποιούν την ποιότητα του αφρού ως δείκτη ότι η μπύρα έχει ολοκληρώσει τη διαδικασία ζύμωσης. Ωστόσο, παρά τη σημασία του, […]
Επιστήμονες που εργάζονται στη μαγνητικά περιορισμένη πυρηνική σύντηξη ως καθαρή πηγή ενέργειας αντιμετωπίζουν την «πρόκληση πυρήνα-ακμής», δηλαδή την ανάγκη ενοποίησης του πυρήνα του αντιδραστήρα, όπου το πλάσμα πρέπει να είναι δέκα φορές πιο θερμό από τον ήλιο, με την ακμή του αντιδραστήρα, η οποία πρέπει να διατηρεί χαμηλότερη θερμοκρασία ώστε να αποφευχθεί το λιώσιμο των […]
Ερευνητές στο University of Innsbruck δημιούργησαν ένα σύστημα στο οποίο μεμονωμένα qubits-που αποθηκεύονται σε παγιδευμένα ιόντα ασβεστίου- είναι το καθένα εμπλεκόμενο με ξεχωριστά φωτόνια. Επιδεικνύοντας αυτή τη μέθοδο για ένα μητρώο έως και 10 qubits, η ομάδα έδειξε μια εύκολα επεκτάσιμη προσέγγιση που ανοίγει νέες δυνατότητες για τη σύνδεση κβαντικών υπολογιστών και κβαντικών αισθητήρων. Η […]
Μια γραμμή ερευνητικής μηχανικής επιδιώκει να αναπτύξει υπολογιστές ικανούς να αντιμετωπίσουν μια κατηγορία προκλήσεων που ονομάζονται προβλήματα συνδυαστικής βελτιστοποίησης. Αυτά είναι συχνά σε εφαρμογές του πραγματικού κόσμου, όπως η οργάνωση τηλεπικοινωνιών, ο προγραμματισμός και η δρομολόγηση ταξιδιών, με στόχο τη μέγιστη αποδοτικότητα. Δυστυχώς, οι σημερινές τεχνολογίες συναντούν όρια όσον αφορά την ποσότητα επεξεργαστικής ισχύος που […]
Οι ρυτίδες μπορούν να είναι πλεονέκτημα – ειδικά για τα ηλεκτρονικά επόμενης γενιάς. Επιστήμονες του Rice University ανακάλυψαν ότι μικροσκοπικές πτυχές σε δισδιάστατα υλικά μπορούν να ελέγξουν το spin των ηλεκτρονίων με πρωτοφανή ακρίβεια, ανοίγοντας τον δρόμο για υπερσυμπαγείς και ενεργειακά αποδοτικές ηλεκτρονικές συσκευές. Από το φορτίο στο spin Αν οι περισσότερες συσκευές σήμερα χρησιμοποιούν […]
Μια ομάδα επιστημόνων αποκάλυψε πώς μια ενιαία κβαντική συσκευή μπορεί να μετρά με ακρίβεια τις τρεις θεμελιώδεις μονάδες του ηλεκτρισμού – το αμπέρ (μονάδα ηλεκτρικού ρεύματος), το βολτ (μονάδα ηλεκτρικού δυναμικού) και το ωμ (μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης). Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη, διότι μέχρι τώρα καμία συσκευή δεν μπορούσε να μετρήσει και τις τρεις βασικές […]
Τα βαρυόνια, σύνθετα σωματίδια αποτελούμενα από τρία κουάρκ δεμένα μέσω της ισχυρής αλληλεπίδρασης, αποτελούν την πιο ορατή μορφή ύλης και έχουν αποτελέσει αντικείμενο πολλών φυσικών μελετών. Η μελέτη των σπάνιων διαδικασιών μέσω των οποίων ασταθή βαρυόνια διασπώνται σε άλλα σωματίδια μπορεί να συμβάλει στην ανακάλυψη νέας φυσικής που δεν εξηγείται από το Πρότυπο Μοντέλο της […]
Μια ομάδα μηχανικών του Johns Hopkins ανέπτυξε μια νέα, ισχυρότερη μέθοδο για την παρατήρηση των μοριακών δονήσεων, μια πρόοδο που θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στην έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών. Η πρώτη επίδειξη νέων κβαντικών καταστάσεων Η ομάδα, με επικεφαλής τον Ishan Barman, καθηγητή στο Τμήμα Μηχανολογίας, ήταν η πρώτη που έδειξε πώς το φως […]
Τα τοπολογικά κβαντικά συστήματα είναι φυσικά συστήματα που εμφανίζουν ιδιότητες οι οποίες εξαρτώνται από τη συνολική συνδεσιμότητα του υποκείμενου πλέγματός τους, και όχι από τοπικές αλληλεπιδράσεις και τη μικροσκοπική τους δομή. Η πρόβλεψη της εξέλιξης αυτών των συστημάτων με την πάροδο του χρόνου και των μακράς εμβέλειας κβαντικών συσχετίσεών τους είναι συχνά δύσκολη, καθώς η […]
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Rice και συνεργαζόμενα ιδρύματα ανακάλυψαν άμεσες αποδείξεις ενεργών επίπεδων ηλεκτρονικών ζωνών σε έναν υπεραγωγό kagome. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέες μεθόδους σχεδιασμού κβαντικών υλικών – συμπεριλαμβανομένων των υπεραγωγών, των τοπολογικών μονωτών και των ηλεκτρονικών που βασίζονται στο spin – τα οποία θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν […]
Μια χορδή κιθάρας που τραβιέται μπορεί να κρατήσει δονήσεις για δευτερόλεπτα πριν σιγήσει. Μια κούνια στην παιδική χαρά, άδεια από επιβάτη, σταδιακά θα σταματήσει. Αυτά είναι τα λεγόμενα από τους φυσικούς που λέγονται «αρμονικοί ταλαντωτές με απόσβεση» και είναι καλά κατανοητά σύμφωνα με τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα. Η περίεργη κβαντική κίνηση Αλλά στον μικροσκοπικό […]
Η ικανότητα μετακίνησης ζευγών ηλεκτρονίων-οπών —που ονομάζονται εξιτόνια— σε επιθυμητές κατευθύνσεις είναι σημαντική για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τη δημιουργία καυσίμων. Αυτό συμβαίνει φυσικά στη φωτοσύνθεση, καθιστώντας την πηγή έμπνευσης για τους ερευνητές που καινοτομούν σε οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Η ισχυρή σύζευξη μεταξύ φωτός και εξιτονίων παράγει μποζονικά οιονεί σωματίδια που ονομάζονται πολαριτόνια, τα οποία […]
Τα σκυρμιόνια είναι εντοπισμένες, σωματιδιακές διεγέρσεις σε υλικά που διατηρούν τη δομή τους λόγω τοπολογικών περιορισμών (δηλαδή περιορισμών που προκύπτουν από ιδιότητες που παραμένουν αμετάβλητες υπό ομαλές παραμορφώσεις). Αυτά τα οιονείσωματίδια, που εισήχθησαν για πρώτη φορά στη φυσική υψηλών ενεργειών και στη θεωρία κβαντικών πεδίων, έχουν έκτοτε προσελκύσει έντονο ενδιαφέρον στη φυσική συμπυκνωμένης ύλης και […]
Όπως ακριβώς τα επικαλυπτόμενα κύματα σε μια λίμνη μπορούν να ενισχύσουν ή να ακυρώσουν το ένα το άλλο, έτσι και κύματα πολλών ειδών -συμπεριλαμβανομένου του φωτός, του ήχου και των ατομικών δονήσεων- μπορούν να συμβάλλουν μεταξύ τους. Σε κβαντικό επίπεδο, αυτό το είδος συμβολής τροφοδοτεί αισθητήρες υψηλής ακρίβειας και θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την […]
