매우 안정적인 레이저는 GPS를 더욱 정확하게 만듭니다. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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매우 안정적인 레이저로 GPS가 더 정확해집니다.

23.04.2012

JILA(Joint Institute for Laboratory Astrophysics)의 물리학자들은 기존 레이저보다 100~1000배 더 안정적인 주파수를 가진 새로운 유형의 레이저를 시연했습니다. 이러한 유형의 레이저는 통신 및 항법 시스템, 우주 기반 천문 기기와 같은 최첨단 원자 시계 및 관련 기술의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

프로토타입 레이저는 XNUMX만 루비듐 원자를 기반으로 하며 동기화된 춤을 추고 둔한 짙은 적색 레이저 빔을 생성합니다. 새로운 레이저는 실제로 동일한 안테나의 큰 그룹의 전자기파가 신중하게 동기화되어 고유한 특성을 가진 파동을 생성하는 일종의 광학 위상 배열 안테나입니다. 기존의 레이저는 두 개의 거울 사이에서 튕겨져 나오는 수백만 개의 광자를 기반으로 하여 원자를 때리고 강렬한 빛을 생성합니다. 불행히도 원자의 움직임과 거울의 진동으로 인해 레이저 빔의 주파수가 지속적으로 변경되어 예를 들어 고정밀 측정에 사용하기 어렵습니다.

JILA의 새로운 레이저에는 광자가 오랫동안 머물지 않기 때문에 이러한 단점이 없습니다. 원자는 동기화된 광자를 지속적으로 방출하지만 매우 적은 수입니다. 이 경우 거의 모든 광자는 거울과 충돌하고 원자의 동기화된 춤을 방해하기 전에 날아갑니다. 이것은 두 개의 거울 사이에 원자를 고정한 다음 저전력 레이저를 사용하여 두 에너지 수준 사이에서 원자를 전환하는 속도를 조정하는 고유한 시스템 덕분에 가능했습니다. 원자는 에너지 수준이 떨어질 때마다 광자를 방출합니다. 일반적으로 원자는 초당 하나의 광자를 방출하지만 JILA에서 개발한 시스템 덕분에 에너지 상태 전환 속도가 10배 증가했습니다.

새로운 레이저는 가장 일반적인 저렴한 레이저 포인터보다 훨씬 약합니다. 그러나 GPS 원자 시계, 광통신 시스템, 고급 측량 장비 및 천문학과 같이 정밀한 주파수 제어가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

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양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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초전도의 물리 이론에 의문이 제기됨 20.11.2019

스탠포드 대학의 과학자들은 아직 설명되지 않은 초전도 금속의 현상을 발견했습니다. 그것은 초전도의 현재 물리 이론에 의문을 제기하고 그것을 설명하기 위해 양자 컴퓨터가 필요합니다.

연구원들은 각 분해능 광전자 분광법(ARPES)을 사용하여 Bi-2212(Bi2Sr2CaCu2O8+x) 초전도체의 전이 단계를 연구했습니다. 강렬한 자외선은 샘플에서 전자를 떨어뜨리고 금속에서 전자의 거동은 입자의 에너지와 속도에 의해 결정됩니다.

초전도성은 특정 임계 온도 아래에서 쿠퍼 쌍을 형성하고 방해받지 않고 결정을 통과할 수 있는 전자에 의해 발생합니다. 이 한계를 초과하면 고온 초전도체에서 "이상한" 상이 나타나며, 전자가 일반 금속에서처럼 독립적인 입자로 행동하지 않고 집합체로 모인 것처럼 보입니다.

온도 외에도 도핑 정도, 즉 금속에 불순물이 있는지 여부도 상전이에 영향을 줍니다. 비교적 높은 온도에서 정상 금속과 "이상한" 금속 사이의 전이는 19-20%의 불순물 함량에서 발생합니다. 연구자들은 이 경우 전자 에너지의 분포가 급격하게 변한다는 것을 보여주었다. 온도를 초전도 단계로 낮추면 점프가 부드러워지고 특성이 점차 변경되기 시작합니다.

양자 상전이(quantum phase transition)라는 물리적 원리에 따르면, 이것은 일어나지 않아야 합니다. 점프 같은 특성은 저온에서도 발생해야 합니다. 과학자들에 따르면 이 현상은 양자 얽힘으로 설명할 수 있으며 입자의 거동은 양자 컴퓨터를 통해서만 만족스럽게 설명할 수 있습니다.

초전도체는 저항이 92인 전기를 전도하는 물질입니다. 이 현상은 매우 낮은 온도(절대 영도보다 몇 도 높음)에서 처음 발견되었지만 그 다음에는 더 높은 온도(XNUMX 켈빈)에서 초전도성이 달성되었습니다.

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