Ilmu saintifik
Dunia kecil mendapat beberapa perkara yang cukup besar pada tahun ini. Dari keadaan Schrödinger yang kucing yang aneh kepada misteri air untuk zarah-zarah yang tidak mungkin kelihatan terbang dari es Antartika, fizik zarah membuktikan bahawa terdapat banyak yang tidak diketahui di alam semesta untuk kita meneroka. Berikut adalah 18 mekanik kuantum yang paling menakjubkan dan kisah fizik zarah tenaga tinggi tahun 2018.
Data kuantum semakin padat berbanding sebelum ini
Untuk membina komputer kuantum, saintis perlu terlebih dahulu memikirkan bagaimana untuk memanipulasi dan menyimpan maklumat dengan objek kuantum secara berkesan. Pada tahun 2018, para penyelidik mencatatkan satu tonggak dalam usaha itu, membungkus 18 qubit maklumat kuantum ke dalam hanya enam foton, rekod baru.
Termometer pergi Schrödinger
Di dunia kita, suhu hanya satu perkara. Sekiranya beku cukup sejuk untuk membuat ais, air yang anda masukkan ke dalamnya perlu dibekukan. Tetapi mekanik kuantum membolehkan objek wujud dalam ketidakpastian di antara pelbagai negeri, dalam erti kata lebih daripada satu perkara pada masa yang sama - sama seperti kucing Schrödinger hidup dan mati dalam percubaan pemikirannya. Dan pada tahun 2018, kami mengetahui bahawa ini terpakai kepada suhu juga. Objek kuantum boleh, dari sudut pandangan tertentu, menjadi panas dan sejuk pada masa yang sama.
Cahaya hilang masa
Masa sepatutnya mengalir dalam satu arah, mengikuti jalan yang ditetapkan untuknya oleh kausaliti. Bola boling menggulung lorong dan memukul ke pin, jadi pin jatuh. Pin jatuh tidak menyebabkan bola bowling melancarkan lorong dan memukulnya. Tetapi di dalam alam kuantum, perkara-perkara yang kabur. Satu pasukan saintis pada tahun 2018 menghantar foton dalam perjalanan, yang sepatutnya mengambilnya di laluan A dan kemudian jalan B, atau jalan B dan kemudian jalan A. Tetapi terima kasih kepada cara objek kuantum yang longgar, yang foton itu tidak 't mengikuti satu laluan sebelum yang lain. Ia mengikut kedua-dua mereka, tanpa perlu mengambil pesanan.
Fizik kuantum memaksa kita untuk menilai semula kehidupan
Secara teoritis, fizik kuantum harus berfungsi untuk objek dari sebarang saiz. Tetapi banyak penyelidik percaya bahawa kehidupan mungkin terlalu rumit untuk apa-apa jenis kesan kuantum bermakna untuk muncul. Tetapi eksperimen yang dijalankan pada tahun 2016 nampaknya menunjukkan bakteria berinteraksi dengan kuantum secara mekanik dengan cahaya dalam cara yang sangat terhad dan halus. Pada tahun 2018, satu lagi kumpulan penyelidik kembali dan melihat eksperimen itu dan mendapati bahawa sesuatu yang lebih mendalam dan tidak dikenali mungkin berlaku, memaksa kita untuk menilai semula kehidupan dan dunia kuantum.
Dumbbell kecil yang diputar benar-benar, sangat pantas
Kadang kala, apabila anda mempunyai mainan baru, anda perlu mengeluarkannya untuk putaran. Itulah yang dilakukan saintis dengan sfera sendi silika tahun ini, "nanodumbbells" hanya 0.000012 inci (320 nanometer) panjang dan kira-kira 0.000007 inci lebar (170 nm). Menggunakan laser, mereka melancarkan dumbbells sehingga kelajuan putaran sebanyak 60 bilion whirls per minit.
Air mendedahkan Jekyll dan Hyde
Tidak semestinya satu jenis molekul air, percubaan kuantum-fizik diturunkan pada tahun ini. Sebaliknya, terdapat dua. Kedua-duanya terdiri daripada dua atom hidrogen yang melekat dari satu atom oksigen yang besar, H2O. Tetapi dalam satu jenis air, yang dipanggil "orto-air," atom-atom hidrogen mempunyai "spin" kuantum yang menunjuk ke arah yang sama. Dalam satu lagi jenis air, dipanggil "para-air," titik-titik berputar di arah yang bertentangan.
Einstein telah terbukti betul lagi
Satu pasukan ahli sains Switzerland telah melakukan ujian besar-besaran tentang salah satu paradoks paling aneh dalam mekanik kuantum, satu contoh besar dari jenis tingkah laku Albert Einstein dengan skeptikal menyebut "tindakan yang menakutkan di kejauhan." Menggunakan rumpun super sejuk sebanyak 600 atom, mereka menunjukkan bahawa kelemahan masih berfungsi walaupun pada skala besar (mekanik kuantum).
20 qubits terjebak
Qubits adalah unit asas maklumat dalam komputer kuantum, dan membuat kerja-kerja komputer kuantum melibatkan melibatkan mereka dengan satu sama lain. Pada tahun 2018, satu eksperimen berjaya menyusun 20 qubit bersama-sama dan membuat mereka bercakap dengan satu sama lain, kemudian membaca kembali maklumat yang terkandung di dalamnya. Hasilnya adalah sejenis prototaip memori jangka pendek untuk sistem kuantum-komputer.
Radar kuarum semakin hampir menjadi kenyataan
Radar ketenteraan berfungsi dengan melancarkan gelombang radio dari objek terbang melalui langit. Tetapi di kawasan berhampiran kutub utara magnetik bumi, isyarat-isyarat ini boleh dihancurkan. Dan terdapat pesawat siluman yang direka untuk mengelakkan gelombang radar memantul semula di sumber mereka. Pada tahun 2018, Kanada membuat kemajuan pada radar kuantum yang akan memantul foton cahaya dari pesawat masuk, selepas menyerang foton dengan foton lain jauh di pangkalan radar. Sistem radar kuantum akan mengkaji foton di pangkalan untuk melihat sama ada rakan kongsi mereka yang terikat telah diganggu oleh teknologi kuantum.
Rawak kuantum menjadi sedikit lebih demokratik
Ketangkasan sangat penting untuk keselamatan siber. Tetapi rawak sebenar, yang secara fizikal mustahil untuk diramalkan, sangat mengejutkan untuk datang. Salah satu daripada beberapa sumber rawak di dunia adalah alam kuantum, yang tidak dapat diakses oleh kebanyakan kita. Tetapi itu berubah pada tahun 2018, apabila para saintis mencipta rawak "rantaian" dalam talian - sumber awam rentetan nombor rawak yang boleh dicapai sesiapa sahaja. Mereka sejak itu menjadikan sumber itu lebih rumit dan berguna, dan terdapat banyak sumber rawak awam yang akan datang tidak lama lagi.
