»

Prvi dokazi, da kvantno tuneliranje ni hipno

Scientific American - Kanadski raziskovalci so izvedli tehnično navdušujoč eksperiment, ki nakazuje, da kvantni tunelski pojav zahteva svoj čas in da delci nekaj časa preživijo v potencialni oviri.

Kvantni tunelski pojav je poleg prepletenosti in superpozicije stanj tretja na lestvici tistih čudaških značilnosti kvantne mehanike, s katerimi strašimo majhne otroke. V jedru gre za dejstvo, da se lahko majhne količine kvantnih delcev znajdejo na drugi strani ovir, preko katerih sicer na klasične načine zaradi prenizke energije ne morejo priti. Računsko zadeva izhaja iz samih osnov kvantne mehanike: ko rešimo Schrödingerjevo enačbo za primer potencialne ovire, dobimo za rešitev od prvega roba prepreke naprej eksponentno padajočo funkcijo, ki sicer hitro konvergira k ničli, a je vseeno tudi za oviro večja od nič. To pomeni - tudi za oviro obstaja od nič različna verjetnost nahajanja delca. V makroskopskem svetu so možnosti za to, da bomo zatunelirali skozi Karavanke, precej premajhne za praktično opazovanje...

2 komentarja

Nov rekord v prepletanju kvantnih pomnilnikov

New Scientist - Kitajski raziskovalci so uspeli doseči prepletenost dveh kvantnih pomnilnikov na praktični razdalji 22 kilometrov, kar je skoraj dvajsetkrat toliko kot doslej. Uspeh je nova stopnica na poti do ojačevalcev signalov v kvantni komunikaciji, ki so nujen element kvantnega interneta.

Kvantno sporočanje obeta visoko odpornost na prikrito prisluškovanje, saj bi malopridneži pri branju informacij te nepopravljivo spremenili, kar bi se hitro opazilo. Podlaga za takšno zmogljivost je kvantna prepletenost - zanimiv pojav, ki je hudo begal že Einsteina in pravi, da je mogoče kvantni stanji dveh delcev povezati tako, da eden napovedljivo in hipno "začuti" spremembe pri drugem, ne glede na razdaljo med njima! To sicer ne pomeni, da je mogoče na ta način prenašati uporabno informacijo s hitrostjo, višjo od svetlobne, se pa da izrabiti na primer za prenos šifrirnih ključev. Zato so eksperimenti za doseganje prepletenosti na vse večjih razdaljah in po praktičnih podatkovnih vodilih tako pomembni....

13 komentarjev

Zaradi premika magnetnega severnega pola izredna uskladitev zemljevidov

Slo-Tech - Kot smo napovedali že minuli mesec, je nenavadno hitra in velika sprememba lokacije Zemljinega severnega magnetnega pola prinesla predčasno izredno posodobitev zemljevidov. Običajno jih posodobijo vsakih pet let, naslednjikrat leta 2020, a so to pot morali pohiteti. Prehitela jih je namreč narava, zato je NOAA izdala nove zemljevide. Po prvotnih načrtih bi se bilo moralo to zgoditi že januarja, a so bile ameriške vladne službe zaradi nefinanciranja zaprte.

Po srečnem naključju dinamo v Zemljini notranjosti deluje tako, da sta magnetna pola približno poravnana z geografskima poloma. Čeprav magnetna pola nista drug drugemu antipodna, sta dovolj dober približek, da se lahko v tropih in zmernih geografskih širinah orientiramo s kompasom, pa ne bomo veliko zgrešili. Razlika med smerjo, ki jo za sever kaže kompas, in pravim...

6 komentarjev

Premik severnega magnetnega pola sili v predčasno prilagajanje navigacijskih modelov

vir: Nature
Nature - Nenadejane spremembe v Zemljinem magnetnem polju, predvsem vse hitrejše premikanje severnega pola, so strokovnjake prislile v predčasno prilagajanje Svetovnega magnetnega modela, ki je bilo sicer predvideno šele za prihodnje leto.

Že res, da navaden kompas iglo vedno usmeri v (približno) isto smer, toda Zemljino magnetno polje se v resnici nenehno v večji ali manjši meri spreminja. Najbolj je odvisno od tokov staljene kovine v planetarni sredici in njihove spremembe se odražajo tudi v magnetnih silnicah. Večinoma gre za manjše motnje, ki pa občasno prerastejo v monumentalnejše, kakršna je menjava polov. Opazovalci teh pojavov trenutno z največjim zanimanjem spremljajo potovanje...

31 komentarjev

Kitajska pokazala prenos s kvantno prepletenostjo na razdalji 1200 kilometrov

Slo-Tech - Kitajski znanstveniki so uspeli izvesti prenos informacije s kvantno prepletenostjo na razdalji 1200 kilometrov, s čimer so za večkrat presegli dosedanji rekord. Pri tem so si pomagali s satelitom, dosežek pa odpira pot k nadaljnjim raziskavam tehnologije, ki obljublja varni prenos šifrirnih ključev.

Kvantna prepletenost je fenomen, ki je dolga leta begal znanstvenike in ga je celo Einstein opisal kot zlovešče delovanje na daljavo (spukhafte Fernwirkung). Kvantno prepleteni delci so namreč od nastanka dalje v superpoziciji kvantnih stanj. Ko stanje enega...

181 komentarjev

Maso elektrona izmerili najnatančneje doslej

Uporabljena Penningova past.

Nature - Nemškim raziskovalcem je uspelo izmeriti maso elektronika približno 13-krat natančneje, kot je bila poznana doslej. Masa elektrona je namreč ena izmed vhodnih količin v standardnem modelu in je iz njega ne moremo izračunati. Zato je zelo natančno poznavanje te količine nujno potrebno za preverjanje napovedi standardnega modela in njegovo uporabo. Masa elektrona je tudi sestavni del številnih drugih pomembnih konstant, denimo Rydbergove konstante ali konstante fine strukture.

Vse od Thomsonovega odkritja elektrona leta 1897 - tedaj ga še ni imenoval s tem imenom - so znanstveniki poizkušali karseda natančno izmeriti maso elektrona. V zadnjem času smo najnatančnejše meritve dobili iz Penningove pasti. Ta uporablja homogeno magnetno polje, da nabite delce drži v radialni smeri, in...

16 komentarjev

Odkrili magnetni 'monopol'

Nature - Raziskovalci z Amherst Collegea v Massachusettsu so ustvarili izoliran severni magnetni pol ali monopol. Uporabili so približno milijon ultrahladnih rubidijevih atomov s temperaturo nekaj deset nanokelvinov, s katerimi so simulirali magnetni monopol. Članek je bil danes objavljen v Nature.

Med magnetnim in električnim nabojem je nenavadna razlika, ki jo poučujemo že v srednjih šolah. Če magnet razlomimo, ne dobimo severnega in južnega magnetnega pola (ali monopola), ampak dva magneta z obema poloma. Električni naboj po drugi strani lahko ločimo, saj atomu zlahka odkrhnemo elektron in govorimo o...

20 komentarjev

Slovenski znanstveniki prvi na svetu pripravili magnetno tekočino!

Klasična paramagnetna tekočina se magnetizira v zunanjem magnetnem polju.

Nature - Raziskovalci z Inštituta Jožef Štefan (IJS), Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani (UL FMF) in mariborske Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo (UM FKKT) so prvi na svetu uspeli pripraviti magnetno tekočino, o čemer poročajo v današnji številki revije Nature. V resnici so ustvarili tekoči kristal z magnetnimi lastnostmi, kar je pred 43 leti predlagal kasnejši Nobelov nagrajenec Pierre de Gennes, a do danes ni uspelo še nikomur. Vrhunski dosežek je v celoti plod domačega znanja, saj so vsi štirje podpisani avtorji (Alenka Mertelj, Darja Lisjak, Miha Drofenik in Martin Čopič) zaposleni v slovenskih inštitucijah.

Najbolj znan magnetni material je železo, podobna pa sta še...

52 komentarjev

Največji fiziki 20. stoletja sedaj v barvah!

Slo-Tech - Malo je tako znanih in pomembnih fotografij, kot je skupinski posnetek vseh udeležencev 5. solvayske konference. To je bila peta v vrsti znanstvenih konferenc, ki jih je vzpostavil belgijski industrialec Ernest Solvay, sicer znan po Solvayevem postopku za proizvodnjo natrijevega karbonata iz leta 1860. Leta 1911 so se na tako imenovanem Conseils Solvay srečali največji fiziki in kemiki zgodnjega 20. stoletja in od tedaj se je fizikalna konferenca priredila vsako tretje leto (z občasnimi daljšimi premori), kemijska konferenca pa od leta 1922. Lani je fizikalna...

41 komentarjev

V Zemljini orbiti odkrit antiprotonski pas

PhysOrg.com - Italijansko-ruska ekipa raziskovalcev je odkrila, da v Zemljini eksosferi, na višini med 300 in 600 km, obstoji pas, v katerem magnetno polje zadržuje antiprotone. Ti so antimaterijski ekvivalenti protonov in nastajajo pri reakcijah med kozmičnim sevanjem in delci v atmosferi, umetno pa jih proizvajamo v pospeševalnikih delcev.

Antiprotone so odkrili s satelitom PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics), ki je bil izstreljen leta 2006 iz ruskega Bajkonurja. Potrdil je že starejše teoretične napovedi, da bi lahko Zemljino magnetno polje zadrževalo antimaterijo. Antiprotoni nastajajo iz kozmičnega sevanja (večidel protoni, elektroni in helijeva jedra), ki ga proizvaja Sonce in dere proti Zemlji. Ko ti delci srečajo druge delce v...

25 komentarjev

Taščica lahko vzdržuje kvantno prepletenost dlje kot najbolje opremljeni laboratoriji

Evropska taščica

vir: Wikipedia
Wired News - Znanstveniki, ki so preučevali, kako se taščice, ene izmed bolj razširjenih domačih ptic, lahko orientirajo po zemljinem magnetnem polju, so prišli do ugotovitve, da so spremembe magnetnega polja, ki jih lahko taščice zaznajo tako majhne, da je edini pojav, ki občuti takšne spremembe, kvantna prepletenost.

Kvantna prepletenost je sicer kvantno-mehanski pojav, pri katerem stanja kateregakoli delca v sistemu dveh ali več delcev ne moremo opisati brez da ne bi opisali tudi stanja vseh preostalih delcev, kljub temu, da so delci prostorsko ločeni. Prepletenost je sicer močno v uporabi v kvantni informacijski teoriji, saj omogoča sicer nemogoče pojave (na primer kvantno teleportacijo).

In če lahko najboljši laboratoriji vzdržujejo...

28 komentarjev

Kaj naj z Zemljinim vetrom, če imamo Sončevega?

Vir: astroprofspage.com

vir: New Scientist
New Scientist - Adijo veterne elektrarne in sončne celice, pozdravljen Sončev veter. Znanstveniki so namreč predstavili možnost pridobivanja energije z izrabljanjem energije Sončevega vetra, ki bi ga satelit pretvoril v energijo in jo poslal na Zemljo v žarku, z njim pa bi bili zmožni zadostili milijardno-kratnim potrebam po energiji.



Predstavljen satelit je v svojem jedru koncept Dyson-Harrop satelita. Srce tega satelita bi bila dolga kovinska zanka, obrnjena proti Soncu, ki bi bila nabita tako, da bi ustvarjala cilindrično magnetno polje, ki bi zbiralo elektrone, ki predstavljajo polovico Sončevega vetra. Ti elektroni so potem poslani v kovinski sferični sprejemnik, kjer ustvarijo tok, ki je pogon za...

69 komentarjev

Magnetni monopoli so realnost

Slashdot - Teoretičen obstoj monopolov je že leta 1930 domneval britanski fizik Paul Dirac, teorijo pa so z dvema člankoma, objavljenima v reviji Nature, ter še dvema, ki še nista objavljena in se nahajata na arXiv.org, očitno potrdili tudi v resničnem svetu, ki ne obstaja zgolj na papirju v obliki enačb. Monopole so po iskanju v kozmičnih žarkih, pospeševalcih delcev ter celo v Luninih kameninah, našli v posebnem kristalu, ki so ga raziskovalci poimenovali spin ice. Kristal, ki ima v tem primeru kemijsko sestavo Dy2Ti2O7, je poimenovan vrteči se led zaradi oblike kristalne rešetke, ki je na moč podobna kristalom ledu vode - atomi so postavljeni v vogale štiristrane piramide.

Vsak od atomov se sicer obnaša kot paličasti magnet, ki se z ohladitvijo v bližino absolutne ničle poravnajo. Včasih se poravnajo trije od štirih vogalov piramide in tako v centru ustvarijo severni oz. južni monopol. Polje ni povezano s fizičnim telesom, a se obnaša, kot naj bi se v teoriji obnašal monopol. Obstoj...

72 komentarjev

Odkrili nove zakonitosti na področju superizolatorjev

Argonne National Laboratory - Superprevodniki so bili v zadnjem desetletju pravi znanstveni hit in so prodrli na veliko področij v industriji. Superprevodnost pa v večjem obsegu sama po sebi, brez ustrezne izolacije, ki prepreči izgube energije in ohranja električni naboj, ni dovolj. Superizolatorji so bili do določene mere zapostavljeni v mrzlici iskanja čim boljših superprevodnikov, kar pa se zna v prihodnjih letih spremeniti. Znanstveniki ameriškega državnega laboratorija Argonne so namreč v sodelovanju z nekaj Evropskimi institucijami uspeli izpeljati zanimiv poskus, ki jih je pripeljal do novega odkritija o superizolatorjih. Spoznanje bo morda spremenilo raziskave na področju fizike zgoščene snovi in položilo temelje za novo generacijo mikroelektornike.
Mednarodna skupina znanstvenikov iz laboratorija Argonne, Nemčije, Rusije in Belgije je pod vodstvom Valerija Vinokura in Tatjane Baturine uspela ustvariti tanek film titanovega nitrida, ki so ga ohladili na temperaturo blizu absolutne ničle. Skozi material...

7 komentarjev

Prvič izmerjen učinek umetne (inducirane) gravitacije!

Slashdot - Znanstveniki evropske vesoljske agencije ( ESA) so v laboratoriju izmerili gravitacijski ekvivalent magnetnega polja. Pod posebnimi pogoji je učinek veliko večji kot predvideva splošna teorija relativnosti, kar bi seveda lahko predstavljalo pomemben mejnik pri iskanju oz. oblikovanju kvantne teorije gravitacije.

V eksperimentu so znanstveniki uporabili kolobar superprevodne snovi, katerega so rotirali do 6500 obratov na minuto. Vrteči se superprevodniki ustvarjajo šibko magnetno polje, t.i. Londonov moment. V pričujočem eksperimentu pa so raziskovalci preverjali domnevo, ki pojasnjuje razliko med izmerjeno maso Cooperjevih parov (nosilci električnega toka v superprevodnikih) in njihovo predvideno maso na...

55 komentarjev