Bagaimana atom dihubungkan dengan menjilat instrumen kuantum dengan laser

Lex Kemper adalah profesor fisika di negara bagian NC. Dia mempelajari materi kuantum: materi padat memiliki sifat fisik bagus yang membuatnya berguna dalam komputasi atau aplikasi energi.

Baru-baru ini, Kemper adalah salah satu penulis studi komunikasi alam yang menggambarkan transfer episode zat kuantum tertentu (cerium tri-telluride, atau CT3) ketika didorong tidak seimbang oleh pulsa laser yang berlebihan. Proyek ini dipimpin oleh para peneliti dari Michigan State University, dengan kontributor tambahan dari Universitas Northwestern Dan Laboratorium Nasional Argonne. Di bawah, Kemper menjelaskan apa yang ditemukan tim peneliti dan mengapa hal itu penting.

Transisi fase adalah bagian fundamental dari fisika dan kimia. Misalnya, kita mengenal berbagai jenis air, tetapi konsep sistem partikel seperti itu benar-benar ada di mana-mana dalam sains. Sebagai hasil dari perubahan air di es yang kita ketahui, proses yang benar mengarah ke berbagai jenis es: terkadang es transparan dan terkadang tidak dan ada perbedaan cara Anda menyimpannya. Jadi, mempelajari bagaimana transisi fase terjadi menjelaskan banyak hal tentang fisika dasar kita dan fase yang dihasilkan di kedua sisi.

Pada level fisika kuantum, konsep yang sama berlaku. Saat kita secara bertahap mengubah suhu melintasi kenaikan suhu, kita melihat perubahan dari satu kondisi ke kondisi lainnya; Sebagai contoh, kita dapat melihat bahwa unsur-unsur mengeras, seperti halnya kita dapat melihat penampakan es, tetapi kita tidak melihat detail lapisan atom terjadi. Dengan melakukan itu kami dapat melampaui ini dan membuka jendela tentang bagaimana atom-atom menyusun ulang diri mereka sendiri dalam skala dari satu langkah sistem ke waktu atom (pikodetik) lainnya.

Dalam tugas khusus ini kami mempelajari CT3. Ini adalah bagian dari kelas material yang besar, tri-touride tanah jarang. Jika Anda melihat struktur atomnya pada suhu tinggi, bahan ini dibuat seperti jaring persegi bertumpuk. Saat suhu menurun, persegi menjadi persegi panjang. Ini dapat memiliki dua aspek (sebut saja A dan B), tetapi elemen hanya memilih satu. Yang tergantung pada kejadian – tegangan dan regangan lokal pada material yang disebabkan oleh kesalahan.

Dalam percobaan kami menggunakan pulsa laser tajam ultrashort untuk secara singkat menarik sistem keluar dari posisi persegi panjang “A” dan melihat bagaimana sistem mencoba untuk mereformasi. Karena keduanya tidak memiliki gaya penggerak yang sangat kuat terhadap keadaan persegi panjang, sistem ini membentuk persegi panjang A dan B. Karena satu persegi panjang (dalam siklus waktu atom pikodetik) mendominasi yang lain, ada luka bakar kecil dalam keadaan “salah” yang keluar selama nanodetik (panjang 100x) dan sulit untuk bertahan.

Hasil ini memberi tahu kita tentang aspek fundamental tentang bagaimana fase berubah, bagaimana bagian materi yang berbeda “berbicara” satu sama lain untuk menyelaraskan atom, sehingga polanya cocok, dan lanskap energi apa yang membuat semua ini terjadi.

Ketika kita tahu apa yang terjadi dengan instrumen kuantum dan bagaimana mereka mengubah statusnya di tingkat nuklir, kita dapat menggunakan pengetahuan itu untuk mengembangkan perangkat yang lebih baik dan lebih baik seperti mesin MRI dan menggunakan memori komputer yang lebih baik.

Referensi: Pengamatan konsentrasi simetri spontan 20 dalam keadaan “kepadatan muatan simetri spontan 21” yang diberikan oleh Farran Zhou, Joseph Williams, Shuishui Sun, Christos de Moliacas, Marcourie G. Kanatzidis, Alexander F. Kemper , dan Chong-Yu Ruan. Komunikasi dengan alam.
DOI: 10.1038 / s41467-020-20834-5

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.