相簿列表 » 台灣大鍬形蟲

簡鈺偵查隊 guest 簡鈺偵查隊 2021/07/15 09:13

國產無液氦稀釋制冷機取得突破
2021年07月15日08:32 | 來源：人民網－人民日報海外版

據新華社電 （記者董瑞豐）記者日前從中國科學院物理研究所獲悉，該所自主研發的無液氦稀釋制冷機原型機近日實現10mK以下極低溫，比絕對零度僅高0.01度，可為量子計算等前沿研究提供極低溫條件保障。

稀釋制冷機是一種能夠提供接近絕對零度環境的高端科研儀器，在凝聚態物理、材料科學、粒子物理乃至天文探測等科研領域有著廣泛應用。近年來非常熱門的量子計算，部分技術路線需要極低溫環境，也有賴於稀釋制冷機的支撐。

不同於依賴液氦輔助降溫的傳統濕式稀釋制冷機，無液氦稀釋制冷機無需液氦供應，內部空間大，連續運行時間長且運行維護方便，近10年來日益成為國際主流產品。

據介紹，此次研發的無液氦稀釋制冷機原型機實現了10.9mK的連續穩定運行，滿足超導量子計算需要的條件，單沖程運行模式可低於8.7mK，基本達到國際主流產品的水平。

作為我國低溫實驗技術和低溫物理研究的發源地，中科院物理所曾在20世紀70年代末成功研制了我國第一台濕式稀釋制冷機。科研團隊表示，未來還將優化技術，進一步提升產品的易用性和穩定性。
(責編：羅知之、陳鍵)

吳信宏耳鼻喉科 guest 吳信宏耳鼻喉科 2021/12/29 19:10

SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克
熱門文章
關閉
SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克
物理學家首次通過實驗重構量子波函數
氫原子的電子波函數示意圖。(公有領域)
科技新聞
物理學家首次通過實驗重構量子波函數
更新: 2021年12月28日 11:12 AM 人氣 492
Facebook Twitter Line 複製鏈接 字號

【大紀元2021年12月27日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）經過十幾年的研究，一組科學家第一次通過實驗的方法成功地重構了量子波函數。這項成果11月3日發表於《自然》（Nature）期刊。

波函數是描述量子粒子特性的抽象概念，是物理學家構建量子力學的重要基石。電子在不同材料內部所展現的特性不同，掌握這其中的規律是研發新材料所需要的關鍵環節。

要預測一個電子在材料內移動的速度，或是它所攜帶的能量，科學家使用的是1929年物理學家菲利克斯·布洛赫（Felix Bloch）提出的布洛赫波（Bloch wave）函數。這對開發量子設備很重要。在這個函數提出九十多年後，這份研究終於首次通過實驗重構了這個波函數。

主要研究者之一加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara，縮寫U.C.S.B.）畢業生喬·科斯特洛（Joe Costello）說：「電子的波函數很特別，如果你要設計用到量子學特性的新設備，你需要對這些（函數所涉及的）參數非常了解。」

這些參數非常抽象，比如電子的能量級、以及函數「相位」（phase）等。在以前的研究中，科學家對電子的能量級有了不錯的探討；然而隨著量子技術的發展，相位參數的重要性隨之增加。這正是這份研究重點突破的對象。

這個研究組用兩束激光和半導體材料砷化鎵進行實驗，從它們的互動中對相位參數展開探索。這個實驗包含三個步驟。第一步他們先用近紅外激光刺激材料內的電子。這給予電子能量使其在半導體中快速運動。電子是帶負電荷的，當它們快速運動的時候，會出現一個名為「空穴」（hole）的粒子隨著一起移動，空穴可以理解為是電子的影子粒子，但是它帶正電荷。

第二步，研究人員使用另一束超快脈衝激光把電子和空穴擊散，之後又快速允許它們重聚。這束激光作用的時間短到只有萬億分之一秒。最後，空穴和電子在分開期間所增加的能量，在重聚的時候以出現一道閃光的方式釋放。

十年前，這個研究組的負責人U.C.S.B.的物理學家馬克·舍溫（Mark Sherwin）就意識到，這些閃光的特性對激光的特性很敏感。現在，他引領的研究組通過實驗展示，電子和空穴重聚時所發出閃光，與開始的時候用於衝擊電子的激光的偏振特性密切相關。正是激光的偏振特性影響著電子和空穴之間波函數的不同「相位」。最後釋放的閃光的偏振性，也是由這個函數的相位決定的。

在以前，相位這樣抽象的參數無法用物理公式上實際的數字描述，而這份研究把它與實際的、光的偏振度的測量聯繫起來。

沒有參與這份研究的同行、斯坦福大學物理學家香布·吉米爾（Shambhu Ghimire）告訴美國科學人（Scientific American），這份研究把以前完全不可捉摸的、抽象的數學概念，用對光的測量展示了出來，這份研究的突破之處正在於此。◇#

責任編輯：葉紫微
標籤: 量子波函數 超快脈衝激光 偏振光
相關專題: 科學新知 / 科技前沿

吳信宏耳鼻喉科 guest 吳信宏耳鼻喉科 2021/12/30 10:03

https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44

查日鵬 guest 查日鵬 2021/12/31 13:49

https://www.lib.ntu.edu.tw/