基于量子纠缠的原子钟。免费技术图书馆新闻

量子纠缠的原子钟

17.12.2020

迄今为止，原子钟是地球上最精确的钟表。这类最好的设备将在 15 亿年后仅落后一秒。然而，在未来，科学家们可能需要更精确的时计来进行研究和控制航天器。传统的原子钟对时间测量的准确性有限制。它受到干扰跟踪原子振动的量子涨落的限制。

原子钟使用激光来测量原子的振动频率。这些振荡的周期非常稳定，它的测量可以让您以难以置信的准确度计算时间。例如，铯 133 原子每秒准确地振动 9 次，基于此元素的原子钟被用于计算世界时间。

现在物理学家已经能够使这种计时器更加精确。为此，科学家们收集了由 350 个冷却的镱 171 原子组成的云，其振荡频率甚至高于铯 133，并将它们置于光学腔中。然后将激光对准谐振器，这使得在原子之间产生量子纠缠成为可能。这意味着现在这些粒子已经连接起来：当一个原子的状态发生变化时，与之相关的那个原子的状态就会自动发生变化。

一旦原子被纠缠在一起，科学家们就会向云中发射第二道激光。研究人员用它照亮它来测量原子的平均振动频率。事实证明，量子纠缠使原子钟的精度提高了四倍。根据这项工作的结果，在 13,8 亿年内，此类设备将落后于参考时间不到 100 毫秒。

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科技、新电子最新动态：

量子纠缠的熵规则的存在已被证明 09.05.2024

量子力学以其神秘的现象和意想不到的发现继续让我们惊叹不已。最近，RIKEN 量子计算中心的 Bartosz Regula 和阿姆斯特丹大学的 Ludovico Lamy 提出了一项新发现，涉及量子纠缠及其与熵的关系。量子纠缠在现代量子信息科学技术中发挥着重要作用。然而，其结构的复杂性使得理解和管理它具有挑战性。轩辕十四和拉米的发现表明，量子纠缠遵循类似于经典系统的熵规则。这一发现开辟了量子信息科学和技术的新视角，加深了我们对量子纠缠及其与热力学联系的理解。研究结果表明纠缠变换具有可逆性，这可以大大简化它们在各种量子技术中的使用。开启新规则 ... >>

迷你空调 Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

夏天是放松和旅行的季节，但炎热的天气往往会让这个时间变得难以忍受的折磨。来认识一下索尼的新产品——Reon Pocket 5 迷你空调，它有望让用户的夏天变得更加舒适。索尼推出了一款独特的设备 - Reon Pocket 5 迷你空调，可在炎热的天气为身体提供凉爽。有了它，用户只需将其戴在脖子上，就能随时随地享受清凉。这款迷你空调配备自动调节运行模式以及温度和湿度传感器。得益于创新技术，Reon Pocket 5 可根据用户的活动和环境条件调整其操作。用户可以使用通过蓝牙连接的专用移动应用程序轻松调节温度。此外，为了方便起见，还提供特别设计的T恤和短裤，可以在上面安装迷你空调。设备可以哦 ... >>

星际飞船的太空能源 08.05.2024

随着新技术的出现和太空计划的发展，在太空生产太阳能变得越来越可行。初创公司 Virtus Solis 的负责人分享了他的愿景，即利用 SpaceX 的 Starship 建造能够为地球供电的轨道发电厂。初创公司 Virtus Solis 推出了一项雄心勃勃的项目，利用 SpaceX 的 Starship 建造轨道发电厂。这个想法可以显着改变太阳能生产领域，使其更容易获得和更便宜。该初创公司计划的核心是降低使用 Starship 将卫星发射到太空的成本。这一技术突破预计将使太空太阳能生产相对于传统能源更具竞争力。 Virtual Solis 计划在轨道上建造大型光伏板，并利用 Starship 运送必要的设备。然而，关键挑战之一 ... >>

制造强大电池的新方法 08.05.2024

随着技术的发展和电子产品的广泛使用，创造高效、安全能源的问题变得越来越紧迫。昆士兰大学的研究人员推出了一种制造高功率锌基电池的新方法，该方法可能会改变能源行业的格局。传统水基充电电池的主要问题之一是电压低，这限制了它们在现代设备中的使用。但由于科学家开发出一种新方法，这一缺点已被成功克服。作为研究的一部分，科学家们转向了一种特殊的有机化合物——儿茶酚。事实证明，它是一个可以提高电池稳定性并提高其效率的重要组件。这种方法使得锌离子电池的电压显着提高，使其更具竞争力。据科学家称，这种电池有几个优点。他们有b ... >>

温啤酒的酒精含量 07.05.2024

啤酒作为最常见的酒精饮料之一，有其独特的味道，会根据饮用温度的不同而发生变化。国际科学家团队的一项新研究发现，啤酒温度对酒精味觉有显着影响。由材料科学家雷江领导的这项研究发现，在不同温度下，乙醇和水分子形成不同类型的簇，从而影响酒精味道的感知。在低温下，会形成更多的金字塔状簇，从而降低“乙醇”味道的刺激性，使饮料的酒精味更淡。相反，随着温度升高，簇变得更加链状，导致酒精味更明显。这解释了为什么某些酒精饮料（例如白酒）的味道会根据温度而变化。获得的数据为饮料制造商开辟了新的前景， ... >>

来自档案馆的随机新闻

人造光填充 21.05.2015

我们知道，除了“坏”脂肪，还有“好”脂肪。我们说的是两种类型的脂肪组织，白色和棕色：如果白色脂肪细胞储存脂肪分子，从而导致我们变胖，那么棕色脂肪细胞则相反，通过释放热量来燃烧脂肪储备。由于事实证明棕色脂肪不仅存在于动物和婴儿中，而且存在于成人中，因此一直在积极研究它，试图找到一种方法来刺激棕色脂肪组织细胞的活性——这样就有可能解决这个问题肥胖及其伴随的代谢和心血管疾病。

这里不乏建议：棕色脂肪受激素、免疫细胞和特殊神经元的影响；此外，您可以通过体育锻炼或简单地通过寒冷来激活它（正如我们刚才所说，其中的脂肪会随着热量的形成而燃烧，而棕色脂肪组织的功能之一就是体温调节）。莱顿大学的研究人员发现了一种非常简单的方法来保持棕色脂肪的良好状态——事实证明，你只需要在晚上减少在人造光下坐着的时间。

众所周知，棕色脂肪的刺激发生在 b3 肾上腺素能受体的参与下——当它被激活时，细胞会燃烧更多的脂质并产生更多的热量。帕特里克·伦森和他的同事们发现，如果老鼠每天在人造光下保持 16 小时甚至 24 小时，它们的受体活性就会降低，因此，棕色脂肪细胞的工作开始变得更糟，脂质分子被送入储存的白色脂肪中。对于白天持续标准 12 小时的老鼠来说，没有发生过这样的事情。（老鼠是黄昏动物，这意味着白天对我们来说就像夜晚一样。）因此，尽管所有组的动物都喂了相同数量的食物和体力活动。它们也是一样的。

当然，这里的重点不在于人造光本身，而在于每天的节奏，因为不合时宜的照明而恶化：生物钟说它应该很长一段时间都是夜晚，但眼睛继续看到光。当然，我们仍然会入睡，尽管有人工照明，但这仍然会反映在生物钟中。众所周知，即使在正确的时间上床睡觉，陪伴我们到最后的依然是明亮的灯光，本身就可能造成伤害。嗯，昼夜节律紊乱与肥胖相关的事实早已被实验和临床研究证实。根据一些报道，过长的日光时间比营养不良更容易引起肥胖。而且，显然，这里的影响不仅仅是由于棕色脂肪的功能不当。它与大脑中的生物钟的相互作用是通过交感神经系统进行的：如果棕色脂肪组织与交感神经通路断开，那么效果与昼夜节律紊乱相同——棕色细胞停止燃烧脂质。

棕色脂肪活动与人类昼夜节律之间是否存在类似的关系还有待观察。两年前，范德比尔特大学的专家也获得了类似的结果，他们发现细胞中的胰岛素敏感性取决于一天中的时间，当昼夜节律受到干扰时，细胞开始仅靠葡萄糖生存，并储存脂肪。结果超重。这些实验也在动物身上进行。另一方面，我们重复一遍，医学统计数据表明，在人类中，昼夜节律紊乱往往伴随着各种不良生理影响，包括新陈代谢。同样在这里，人们不得不回想起去年年底发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇文章，该文章讨论了电子设备屏幕的辐射如何混淆我们的生物钟。

总的来说，想要减肥的人可以被建议不仅要吃得对，还要按时睡觉——或者至少不要在睡前滥用各种小玩意。

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