เสียงของมนุษย์ที่ร้องเพลง “Mary had a little lamb” เล่นโดยเครื่องรับวิทยุที่ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติควอนตัมของเมฆอะตอม – 140 ปีหลังจากที่ Thomas Edison บันทึกเพลงกล่อมเด็กที่มีชื่อเสียง ในกรณีของ Edison เสียงถูกบันทึกโดยใช้สไตลัสเพื่อจัดเรียงตำแหน่งของอะตอมอะลูมิเนียมจำนวนมากบนกระบอกสูบที่หุ้มด้วยกระดาษฟอยล์ ได้ใช้คลาวด์ของอะตอมซีเซียมที่ตื่นเต้นอย่างมาก
ในการจัดเก็บและเล่นสัญญาณวิทยุ AM และ FM
แนวคิดเบื้องหลังความสำเร็จของพวกเขาสัญญาว่าจะจัดการกับความท้าทายบางประการในการสร้างระบบการสื่อสารทางวิทยุที่ให้ความปลอดภัยของข้อมูลและความยืดหยุ่นต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า โดยหลักการแล้ว วิทยุควอนตัมที่มีพื้นฐานมาจากกลุ่มเมฆของอะตอมอาจมีภูมิคุ้มกันต่อสนามที่มีการรบกวนที่รุนแรง ในขณะที่ส่งสัญญาณที่ชัดเจนซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้
เครื่องรับที่สร้างโดย Anderson และเพื่อนร่วมงานใช้อะตอม Rydberg อะตอมดังกล่าวอยู่ในสถานะควอนตัมที่มีความตื่นเต้นสูง ซึ่งอิเล็กตรอนบางตัวใช้เวลาส่วนใหญ่ค่อนข้างไกลจากนิวเคลียสของอะตอม เป็นผลให้อะตอม Rydberg สามารถทำหน้าที่เป็นเสาอากาศขนาดเล็กที่ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก
การจัดเก็บข้อมูลอันที่จริงความถี่เรโซแนนซ์ของอะตอม Rydberg ตรงกับความถี่วิทยุและไมโครเวฟที่ใช้กันทั่วไปในการสื่อสาร อะตอมมีการเชื่อมโยงอย่างมากกับเขตข้อมูลเหล่านี้ ทำให้เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่เข้ารหัสด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) และสัญญาณไมโครเวฟ นอกจากนี้ ข้อมูลที่เก็บไว้นี้สามารถแปลงกลับเป็นสัญญาณ RF และไมโครเวฟได้โดยใช้เทคนิคสเปกโตรสโกปี
ในการทดลอง นักฟิสิกส์จาก Ann Arbour ได้เปลี่ยนเสาอากาศของเครื่องรับวิทยุด้วยเมฆอะตอมซีเซียม Rydberg ที่มีอยู่ในเซลล์แก้วขนาดเซนติเมตร เป้าหมายของพวกเขาคือการแสดงให้เห็นว่าระบบสามารถรับ บันทึก และเล่นสัญญาณในช่วงเสียงได้อย่างไร
ทอดสี่อ็อกเทฟ
ระบบของพวกเขาสามารถรับสัญญาณ AM และ FM แบบมัลติแบนด์ที่ส่งโดยไมโครเวฟ ความถี่เสียงที่เข้ารหัสในสัญญาณนั้นครอบคลุมมากกว่าสี่อ็อกเทฟ ซึ่งแสดงถึงช่วงความถี่ส่วนใหญ่ของเสียงมนุษย์การใช้งานระบบที่เกี่ยวข้องกับการวัดตามเวลาจริงและควอนตัมออปติคัลว่าอะตอม Rydberg ตอบสนองต่อสัญญาณ AM และ FM อย่างไร ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ในการถอดรหัสสัญญาณ โดยแทบไม่ต้องใช้วงจรใดๆ การตั้งค่าของทีมจึงมีขนาดกะทัดรัดอย่างน่าทึ่ง ซึ่งทำให้ทนทานต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่รบกวนได้สูง
แม้ว่าช่วงไดนามิกของเครื่องรับจะสั้นกว่ามาตรฐานของอุปกรณ์สมัยใหม่เล็กน้อย แต่ทั้งสามคนวางแผนที่จะแก้ไขข้อบกพร่องนี้ในการทดลองในอนาคต
นักวิจัยได้ค้นพบการสั่นควอนตัมของความต้านทานไฟฟ้าในฉนวนเป็นครั้งแรก การค้นพบครั้งใหม่นี้เกิดขึ้นจากวาเลนซ์แบบผสม Kondo insulator ytterbium dodecaboride เป็นสิ่งที่คาดไม่ถึง เนื่องจากการสั่นเหล่านี้มักพบเห็นได้ในโลหะเท่านั้น ผลที่ได้จะช่วยให้กระจ่างขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุที่ผิดปกติเหล่านี้ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการศึกษาขั้นพื้นฐานในฟิสิกส์ของสสารควบแน่น
การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนแบบโคจรบนพื้นผิว Fermi ในโลหะจะถูกหาปริมาณในสนามแม่เหล็กและแสดงเป็นควอนตัมออสซิลเลชันในสภาพต้านทานไฟฟ้าของโลหะ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เรียกว่า quantization Landau มักไม่พบในฉนวน ทีมนักวิจัยที่นำโดยLu LiจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสหรัฐอเมริกาและYuji Matsudaจากมหาวิทยาลัยเกียวโตในญี่ปุ่นพบว่ามีอยู่ในผลึกของอิตเทอร์เบียมโดเดคาโบไรด์ (YbB 12 )
สารประกอบระหว่างโลหะที่หายากส่วนใหญ่
เป็นฉนวน แต่พื้นผิวนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก การสั่นของควอนตัมที่สังเกตได้จากทีมของ Li และ Matsuda นั้นมาจากกลุ่มฉนวน
ผลลัพธ์สอดคล้องกับการค้นพบการสั่นควอนตัมจำนวนมากในตัวฉนวนขนาดใหญ่ในปี 2015 โดย ทีมของ Suchitra Sebastianที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักร
Li และเพื่อนร่วมงานได้รับผลลัพธ์จากการวัดโดยใช้สนามแม่เหล็ก DC ที่แรงที่สุดที่มีอยู่ (จาก 45 Tesla) ที่National High Magnetic Laboratory ในเมืองแทลลาแฮสซีรัฐฟลอริดา พวกเขาส่งกระแสไฟฟ้าผ่านตัวอย่างในขณะที่ใช้สนามแม่เหล็กที่สูงมาก และวัดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงในตัวอย่าง เทคนิคนี้ ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิต่างกัน ทำให้พวกเขาสามารถกำหนดความต้านทานของตัวอย่างได้
การสั่นควอนตัมที่แตกต่าง“เราพบว่าสภาพต้านทานของ YbB 12ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าความต้านทานของโลหะมาก มีการสั่นของควอนตัมอย่างชัดเจน” Li อธิบาย “ความผันผวนที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้เกิดขึ้นจากกลุ่มฉนวน แม้ว่าการพึ่งพาอุณหภูมิของแอมพลิจูดการสั่นจะเป็นไปตามทฤษฎีของเหลว Fermi ที่คาดหวังและแบบธรรมดา
“ผลลัพธ์นี้ยืนยันว่าฉนวน Kondo มีลักษณะคู่ – เป็นทั้งฉนวนไฟฟ้าและโลหะที่เดินทาง” เขากล่าวกับPhysics World “ความเป็นคู่นี้เป็นผลมาจากความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างอิเล็กตรอนในวัสดุ”
ทีมงานซึ่งรวมถึงนักวิจัยจากUniversité Chretienne Bilingue du Congo , Japan Synchrotron Radiation Research Institute , Clarendon Laboratory at the University of OxfordและIbaraki Universityกล่าวว่าขณะนี้กำลังทำซ้ำการวัดในสนามแม่เหล็กแบบพัลซิ่ง “การศึกษาเหล่านี้ควรช่วยเราปักหมุดการพึ่งพาเชิงมุมของการแกว่งของควอนตัมและช่วยให้เราสร้างแผนที่เรขาคณิตของพื้นผิว Fermi ในสถานะฉนวนได้” Li เปิดเผย
ทีมงานที่โรงพยาบาลวิจัยเด็กเซนต์จูดได้พัฒนาและตรวจสอบระบบการบำบัดด้วยโปรตอนแบบมินิบีมแบบปรับความเข้ม (Intensive-modulated minibeam proton therapy – IMPPT) แบบใหม่ ระบบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสอดคล้องของปริมาณสูงที่ระดับความลึกปานกลางเมื่อเทียบกับระบบบำบัดด้วยโปรตอนสแกนด้วยดินสอและดินสอในปัจจุบัน อาจสามารถปรับปรุงการรักษาเนื้องอกในสมองได้โดยการฉายรังสีที่ตรงเป้าหมายมากขึ้น และลดขนาดยาลงสู่เนื้อเยื่อปกติโดยรอบ
ระบบบำบัดด้วยโปรตอนแบบปรับความเข้ม (IMPT) ใช้บีมเล็ตเดี่ยวที่มีความเข้มที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างขนาดยาเป้าหมายและขนาดยากับเนื้อเยื่อปกติ มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น การประหยัดปริมาณยาในระยะใกล้ และการใช้งานที่ยืดหยุ่นเมื่อเปรียบเทียบกับระบบการจัดส่งแบบกระจายสองครั้งแบบเดิม การปรับปรุงได้ลดขนาดสปอตลงเหลือประมาณ 3 มม.
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >> ป๊อกเด้งออนไลน์
