สล็อตออนไลน์ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดอะตอมแบบใหม่ว่าจุดควอนตัม “พูดคุย” กันได้อย่างไร อาจนำไปสู่การใช้งานจริงที่หลากหลายตั้งแต่การคำนวณควอนตัมไปจนถึงพลังงานสีเขียว การวิจัยทำโดยPascal KrauseและAnnika Bandeที่ Helmholtz Center for Materials and Energy ในเยอรมนีและJean Christophe Tremblayที่ CNRS และ University of Lorraine
ในฝรั่งเศส ซึ่งเป็นผู้จำลองการดูดกลืน
การแลกเปลี่ยน และการจัดเก็บพลังงานภายในจุดควอนตัมคู่ ด้วยการปรับปรุงโมเดลเพิ่มเติม การใช้จุดควอนตัมสามารถขยายให้ครอบคลุมการใช้งานจริงที่หลากหลาย จุดควอนตัมเป็นผลึกเซมิคอนดักเตอร์ชิ้นเล็กๆ ที่มีอะตอมหลายพันอะตอม จุดคือระบบควอนตัมที่มีลักษณะเหมือนอะตอมมาก โดยมีระดับพลังงานอิเล็กตรอนที่สามารถดูดซับและปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นไม่ต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อส่องสว่างด้วยแสงอัลตราไวโอเลต จุดควอนตัมสามารถกระตุ้นสถานะพลังงานที่สูงขึ้นได้ เมื่อมันถอยกลับไปสู่สภาพพื้นดิน มันสามารถปล่อยโฟตอนที่มองเห็นได้ ทำให้จุดควอนตัมสร้างแสงเรืองแสงด้วยสีสันที่สดใส พฤติกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจเกิดขึ้นได้เมื่อจุดควอนตัมสองจุดขึ้นไปอยู่ใกล้กันมากพอที่จะโต้ตอบกัน ตัวอย่างเช่น อันตรกิริยาสามารถทำให้ exciton เสถียรซึ่งเป็น quasiparticles ที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนและรูและถูกสร้างขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนถูกกระตุ้น สารกระตุ้นที่มีอายุการใช้งานยาวนานสามารถนำไปใช้ได้ตั้งแต่โฟโตคะตาไลซิสไปจนถึงการคำนวณควอนตัม
ความซับซ้อนที่แท้จริง
จนถึงปัจจุบัน การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของการโต้ตอบควอนตัมดอทถูกจำกัดด้วยความซับซ้อนอย่างแท้จริง เนื่องจากกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับอะตอมหลายพันอะตอม แต่ละอะตอมมีอิเล็กตรอนหลายตัว ลักษณะเฉพาะของการก่อตัว exciton และการรวมตัวใหม่นั้นไม่สามารถจับได้อย่างสมบูรณ์โดยแม้แต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ล้ำหน้าที่สุด ตอนนี้ Krause, Bande และ Tremblay ได้ประมาณกระบวนการผ่านการจำลองจุดควอนตัมที่ลดขนาดลง โดยแต่ละจุดประกอบด้วยอะตอมเพียงหลายร้อยอะตอม
การผลิตซิลิกอนคิวบิตตามขนาดในการศึกษาของพวกเขา ทั้งสามคนประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองพฤติกรรมของจุดควอนตัมในระดับเฟมโตวินาที การจำลองแสดงให้เห็นว่าคู่ควอนตัมดอทดูดซับ แลกเปลี่ยน และเก็บพลังงานแสงได้อย่างไร พวกเขายังพบว่า excitons สามารถทำให้เสถียรได้ด้วยการใช้ลำดับพัลส์อัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดกับจุดควอนตัม ในขณะที่พัลส์อัลตราไวโอเลตเริ่มต้นสามารถสร้าง exciton ในจุดควอนตัมหนึ่งจุด แต่พัลส์อินฟราเรดที่ตามมาสามารถเปลี่ยน exciton ให้เป็นจุดควอนตัมที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งสามารถเก็บพลังงานที่มีอยู่ได้
ทีมจำลองการโต้ตอบระหว่างจุดควอนตัมเจอร์เมเนียม/ซิลิกอนสามคู่ ซึ่งมีรูปร่างและขนาดต่างกัน ตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะสร้างแบบจำลองที่เหมือนจริงมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสามารถจำลองว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ สามารถส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ได้อย่างไร ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม ผลลัพธ์ของพวกเขาอาจนำไปสู่การใช้งานที่หลากหลายสำหรับจุดควอนตัม รวมถึงควอนตัมบิต (qubits) ที่สามารถจัดเก็บและอ่านข้อมูลควอนตัมและตัวเร่งปฏิกิริยาโฟโตคะตาลิสต์ที่ดูดซับแสงแดดได้อย่างน่าเชื่อถือ อำนวยความสะดวกในปฏิกิริยาที่ผลิตก๊าซไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่ปราศจากคาร์บอน แหล่งที่มา
นักฟิสิกส์จาก Royal Institute of Technology
ในสตอกโฮล์ม ประเทศสวีเดน ได้พัฒนาเทคนิคใหม่ในการตรวจจับและกำหนดลักษณะเฉพาะที่เรียกว่าวัสดุนิวเคลียร์พิเศษ เช่น พลูโทเนียมและยูเรเนียมเสริมสมรรถนะอย่างรวดเร็ว เทคนิคนี้เรียกว่าเอกซเรย์ปล่อยนิวตรอน-แกมมา ทำงานโดยการวัด “ความบังเอิญ” ของอนุภาคที่ปล่อยออกมาจากการแตกตัวของนิวเคลียร์
วัสดุนิวเคลียร์พิเศษเป็นดาบสองคม ในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าและเครื่องปฏิกรณ์ พวกเขาทำให้เกิดความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างมาก แต่พวกมันสามารถทำลายเมืองต่างๆ และแม้กระทั่งคุกคามอารยธรรมมนุษย์หากใช้เป็นอาวุธที่มีอำนาจทำลายล้างสูง พวกเขายังก่อให้เกิดอันตรายจากการปนเปื้อนในระยะยาว จากอุบัติเหตุและจากการก่อการร้ายด้วยนิวเคลียร์ที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้อุปกรณ์กระจายสารกัมมันตภาพรังสี ความสามารถในการระบุ โลคัลไลซ์ และกำหนดลักษณะเฉพาะของวัสดุดังกล่าวได้อย่างรวดเร็วจึงมีความสำคัญต่อความมั่นคงของชาติ เช่นเดียวกับการตรวจจับการรั่วไหลของรังสีและการทำแผนที่การปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสี
ปัญหาคือเครื่องตรวจวัดรังสีพอร์ทัลที่ใช้กันทั่วไปในการตั้งค่าเช่นสนามบินและท่าเรือไม่สามารถทำสิ่งเหล่านี้ได้ แต่ได้รับการออกแบบมาอย่างเรียบง่ายเพื่อวัดฟลักซ์การแผ่รังสีเมื่อผู้คน ยานพาหนะ พัสดุ และวัตถุอื่นๆ ผ่านไป และตั้งสัญญาณเตือนหากฟลักซ์นั้นเกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ฟลักซ์การแผ่รังสีที่วัดได้นั้นประกอบด้วยนิวตรอนและโฟตอนแกมมาเป็นหลัก ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เกิดขึ้นระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียส ซึ่งเป็นกระบวนการสลายตัวที่นิวเคลียสของอะตอมแยกออกเป็นนิวเคลียส “ลูกสาว” ที่เล็กกว่าและเบากว่าสองนิวเคลียส
“ความบังเอิญ” ของการปล่อยนิวตรอนและรังสีแกมมา
ในทางตรงกันข้าม เทคนิคการตรวจเอกซเรย์ปล่อยนิวตรอน-แกมมา (NGET) แบบใหม่ที่พัฒนาโดยBo Cederwallและเพื่อนร่วมงานสามารถระบุตำแหน่งของวัสดุนิวเคลียร์ชนิดพิเศษได้อย่างแม่นยำ มันทำงานโดยการวัดเวลาที่มาถึงของนิวตรอนและโฟตอนแกมมาที่ชุดตรวจจับที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ จากนั้นระบบจะค้นหา “ความบังเอิญ” นั่นคือเหตุการณ์ที่ตรวจพบนิวตรอนและรังสีแกมมาทีละตัว และใช้ข้อมูลเวลาที่มาถึงเพื่อระบุแหล่งที่มาของอนุภาคในแบบเรียลไทม์
“ในทางฟิสิกส์ ความบังเอิญที่รวดเร็วหมายความว่าอนุภาคมาถึงในช่วงเวลาสั้น ๆ ในกรณีนี้ภายใน 100 นาโนวินาทีหรือมากกว่านั้น” Cederwall อธิบาย “ในกรณีส่วนใหญ่ อนุภาคเหล่านี้สัมพันธ์กันจากเหตุการณ์ฟิชชันเดียวกัน หรือจากปฏิกิริยาประเภทอื่น เช่น ปฏิกิริยาที่เกิดจากอนุภาคแอลฟาในวัสดุ” สล็อตออนไลน์
