สล็อตออนไลน์ นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาแพลตฟอร์มใหม่สำหรับการดักจับและจัดการตำแหน่งของวัตถุควอนตัมระดับนาโนอย่างรวดเร็ว Justus Ndukaifeและเพื่อนร่วมงานที่ Vanderbilt University และ Oak Ridge National Laboratory ใช้อาร์เรย์ของเสานาโนทองคำและแหนบแบบพิเศษเฉพาะเพื่อขนส่ง nanodiamond แต่ละตัวไปยังตำแหน่งเฉพาะภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที
เทคนิคของพวกเขาสามารถปูทาง
สำหรับเทคโนโลยีควอนตัมขั้นสูงที่หลากหลายนาโนไดมอนด์คอลลอยด์ที่ถูกระงับเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและสสาร วัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 100 นาโนเมตร แต่ละ nanodiamond มีจุดบกพร่องที่เรียกว่าศูนย์ไนโตรเจนว่างที่สามารถปล่อยโฟตอนเดี่ยวภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับโฟโตนิกส์ควอนตัม
ในการใช้ประโยชน์จากจุดบกพร่องเหล่านี้ในการใช้งานจริง คุณสมบัติการปล่อยของนาโนไดมอนด์จะต้องได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นก่อนโดยการดักจับกลุ่มของพวกมัน และจากนั้นจะสร้างการพัวพันระหว่างสถานะการหมุนของศูนย์ไนโตรเจนที่ว่าง ก่อนหน้านี้ทำได้โดยใช้แหนบแบบออปติคัลและอาร์เรย์ของเสานาโนที่ทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศขนาดเล็ก เมื่อเรืองแสงด้วยความยาวคลื่นเรโซแนนซ์ โครงสร้างเหล่านี้จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการแปลและเพิ่มประสิทธิภาพภายในปริมาตรที่เล็กกว่าลำแสงเลเซอร์แหนบแบบออปติคัลที่มีขนาดจุดที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้นจึงดักจับอนุภาคนาโนภายในหลุมที่ลึกและแคบ
แม้จะมีความสามารถขั้นสูงเหล่านี้
แต่จนถึงตอนนี้นักวิจัยสามารถจำกัดนาโนไดมอนด์ได้อย่างรวดเร็วในตำแหน่งเฉพาะที่กำหนดโดยตำแหน่งของนาโนแอนเทนนาเท่านั้น ยังคงเป็นเรื่องยากมากที่จะขนส่งอนุภาคแต่ละส่วนไปยังตำแหน่งที่อยู่นอก “ฮอตสปอต” เหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าอาจต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการรวบรวมกลุ่มของนาโนไดมอนด์ที่มีศูนย์ไนโตรเจนว่างไว้
ความผิดเพี้ยนของสนาม
ในการศึกษาของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในNano Letters ทีม งานของ Ndukaife เอาชนะปัญหานี้ได้ด้วยการพัฒนาเครื่องมือจัดการแบบใหม่ที่เรียกว่าแหนบไฟฟ้าความถี่ต่ำ (LFET) เช่นเดียวกับลำแสงเลเซอร์ อุปกรณ์นี้รวมเอาสนามไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการไล่ระดับความร้อนในอาร์เรย์นาโน ซึ่งบิดเบือนสนามไฟฟ้าที่ได้รับ การรวมกันนี้ทำให้นักวิจัยสามารถสร้างศักยภาพอิเล็กโตรไฮโดรไดนามิกที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถดักจับได้อย่างเสถียรและจัดการกับอนุภาคนาโนแต่ละตัวแบบไดนามิก
เพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิด นักวิจัยได้ใช้ LFET เพื่อดักจับ nanodiamond ตัวเดียวบนอาร์เรย์ของเสานาโนทองคำ และจัดการมันโดยการย้ายลำแสงเลเซอร์ใกล้อินฟราเรดเหนืออาร์เรย์ วิธีการขนส่งอนุภาคนาโนนี้ได้รับการพิสูจน์อย่างรวดเร็วมากจนในที่สุด Ndukaife และเพื่อนร่วมงานได้ลดเวลาที่ใช้ในการรวบรวมกลุ่มของ nanodiamond จากหลายชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่วินาที
นักวิจัยหวังว่าเทคนิคของพวกเขาจะปูทางสำหรับการรวมตัวของแหล่งกำเนิดโฟตอนเดี่ยวที่มีความสว่างสูงเป็นพิเศษ ในท้ายที่สุด LFET อาจกลายเป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้สำหรับการสร้างระบบควอนตัมบิต (qubits) ขนาดใหญ่และมีเสถียรภาพ จึงเป็นการเปิดความสามารถใหม่ๆ สำหรับเทคโนโลยี เช่น การประมวลผลข้อมูลควอนตัมบนชิป และเซ็นเซอร์ควอนตัมความละเอียดสูงที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและมีสัญญาณรบกวนต่ำ
เขย่าจากแกนกลาง
วงแหวนของดาวเสาร์ถูกค้นพบครั้งแรกโดยกาลิเลโอในปี 1610 วงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยวัตถุจำนวนมากที่ทำจากน้ำแข็งและร่องรอยของซิลิเกตซึ่งมีขนาดตั้งแต่ไมครอนจนถึงเมตร วงแหวนที่ใกล้ที่สุดกับพื้นผิวโลกอยู่ห่างออกไปประมาณ 7000 กม. ดังนั้นจึงอาจเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่การตรวจสอบคุณลักษณะอันน่าทึ่งนี้สามารถเปิดเผยรายละเอียดภายในของดาวเสาร์ได้
Mankovich อธิบายว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ด้วยรูปแบบเกลียวที่กวนขึ้นในวงแหวนของดาวเสาร์โดยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกและการสั่นตามธรรมชาติ “ดาวเคราะห์เองก็ส่งเสียงความถี่ที่หลากหลายอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับเครื่องดนตรีที่มีสเปกตรัมเสียงที่หลากหลายในเวลาใดก็ตาม” เขาอธิบาย และเสริมว่า “การสั่นเหล่านี้บนดาวเคราะห์ทำให้เกิดมวลเพียงเล็กน้อยในโลก โดยพื้นฐานแล้วโยกเยกไปมาเล็กน้อยตามหน้าที่ของเวลา และสิ่งนี้นำไปสู่สนามโน้มถ่วงที่โยกเยกซึ่งสามารถกระตุ้นคลื่นในวงแหวนได้”
ระบบวงแหวนของดาวเสาร์ถูกแบ่งออกเป็นแถบแยก และข้อมูลจาก Cassini ได้เปิดเผยคลื่นหลายสิบคลื่นในวงแหวน C ของดาวเสาร์ซึ่งขับเคลื่อนโดยการแกว่งของก๊าซยักษ์ ความถี่ของคลื่นเหล่านี้ทำให้ Fuller และ Mankovich สามารถจำกัดการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์ได้ดีกว่าวิธีก่อนหน้านี้ที่อนุญาต
คลื่นแรงโน้มถ่วงภายใน
“โดยปกติโครงสร้างภายในของดาวเคราะห์ระบบสุริยะชั้นนอกจะถูกจำกัดโดยใช้สนามแรงโน้มถ่วงของพวกมัน แต่ข้อมูลนี้จะยังดำเนินต่อไปจนถึงตอนนี้ เนื่องจากการวัดแรงโน้มถ่วงไม่ไวต่อส่วนที่ลึกที่สุดของภายใน” Mankovich กล่าว “วิทยาแผ่นดินไหวเป็นวิธีที่สะดวกและเป็นอิสระในการศึกษาภายใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ดาวเสาร์ที่ซึ่งคลื่นวงแหวนรวมถึงคลื่นที่เกิดจากคลื่นแรงโน้มถ่วงภายในของดาวเสาร์ ซึ่งจะตรวจสอบส่วนที่ลึกที่สุดของภายในโดยเนื้อแท้ มันคือความถี่ของคลื่นแรงโน้มถ่วงภายในเหล่านี้ที่กลายเป็นการกำจัดแบบจำลองภายในที่มีความเป็นไปได้หลายอย่าง และทำให้เราได้ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจ”
Mankovich กล่าวว่าเมื่อต้องทำแผนที่ดาวเสาร์ เขาและฟุลเลอร์ได้รับแรงบันดาลใจจาก helioseismology ซึ่งก็คือการใช้การสั่นปกติของดวงอาทิตย์เพื่อสร้างแบบจำลองภายใน แม้จะมีการพัฒนามาหลายทศวรรษในสาขานี้และการเติบโตของสาขาที่เกี่ยวข้องของ asteroseismology แต่วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการสร้างแผนภูมิภายในของดาวฤกษ์ การทำความเข้าใจก๊าซยักษ์ด้วยคลื่นไหวสะเทือนนั้นก็ยังไม่ได้ผล สล็อตออนไลน์
