理系にゅーす

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1: 2018/06/14(木) 04:59:51.95 ID:CAP_USER
日本語では単に加速器と表記される機械は、荷電粒子を光に近い速度まで加速させて的に当てたり、同じ速度で対抗してくるもう一つの粒子に衝突させることで発生する物理的現象を観測するためのもの。

扱うのが目に見えない粒子であるにもかかわらず、詳細な研究をするには巨大な装置が必要となります。
なかでも最大のものが、スイス・ジュネーブ郊外にあるCERNの大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider : LHC)で、リング状の加速器の全長は27kmにもなります。
スタンフォード大学と米エネルギー省(DOE)によるSLAC加速器研究所は、どんどん巨大化する加速器の小型化を目指す、新たな加速器の研究開発に着手しました。

FACET-II (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests)と呼ばれるこの加速器は、高品質な電子ビームを使い、プラズマウェイクフィールド加速と呼ばれる手法を用いることで、今日の一般的な加速器に比べて1/100~1/1000ほどの大きさに収まるとされます。

プラズマウェイクフィールド加速では、強力に励起された電子を射出し、それがプラズマの中を通過する際に発生するウェイクフィールドという"追随する流れ"の中に収まるように粒子を配置することでこの粒子にエネルギーを供給します。

続きはソースで

https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/ffd52a3b491610b8cc439c26eba7c722/206446439/slac.jpg

https://japanese.engadget.com/2018/06/12/1-1000/
images


引用元: 【物理学】巨大な粒子加速器を1/1000サイズに小型化するための研究施設、スタンフォード大が建設へ[06/13]

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1: 2018/05/30(水) 11:41:28.53 ID:CAP_USER
藤井啓祐 理学研究科特定准教授、富田章久 北海道大学教授、福井浩介 同博士課程学生らの研究グループは、光を用いた量子コンピュータを、現在の技術レベルで実現させる方法を開発しました。

 本研究成果は,2018年5月25日に、米国科学誌 「Physical Review X」に掲載されました。

■本研究成果のポイント
・光を用いた量子コンピュータの実現には, 量子ビットの誤り率を非常に小さくする必要があった。
・量子ビットの誤り耐性を最大限引き出す方法とノイズに強い量子ビットの配列法により, 現在の技術レベルでも量子コンピュータを実現できる方法を開発。
・光を用いた量子コンピュータの現実的な構成法を世界で初めて明らかにした先駆的な研究であり, この分野の発展をさらに加速させることが期待される。

■概要
 量子コンピュータは,量子力学の重ね合わせの原理を利用することで,素因数分解,分子の性質・化学反応のシミュレーションなどを現在のコンピュータより遙かに高速に処理できることが期待されており,世界各国で盛んに研究・開発されています。
本研究グループでは、大規模な量子計算の実現に有利であるとされる光に注目してきましたが、光を用いた量子計算の実現には,370兆回の演算当り1回以下の誤りしか許されず,現在の技術レベルでは達成が非常に困難でした。

 しかし、今回、本研究グループは,誤りの発生を極限まで抑えながら量子ビットを配列する方法を新たに提案しました。

続きはソースで

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180525_3/01.jpg

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/180525_3.html
ダウンロード (1)


引用元: 【量子ビット】光による量子コンピュータの実現に大きく迫る手法を開発 -従来の100億倍の誤り耐性-[05/29]

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1: 2018/05/31(木) 10:21:48.81 ID:CAP_USER
太陽光や風力といった自然エネルギー(再生可能エネルギー)は「自然にやさしい」というイメージがあります。しかし太陽光や風力は、水力発電と同じ電力量を生み出すのに、水力発電所の5倍の面積が必要だといいます。それは「エネルギー密度」が低いからです。筑波大学の掛谷英紀准教授は「高校までの知識で、自然エネルギーのウソは容易にわかる」といいます――。(第2回、全4回)

■大多数の人が知らない「自然エネルギーが自然を破壊する」

今回の話題は、「電気の未来」というタイトルで、大学のオープンキャンパスや高校での出前講義などの機会に、理系の高校生を相手に何度も話してきたものです。基本的に高校レベルの話ですし、普段高校生相手に話す内容に比べるとかなり平易にしています。

まず、講義で必ず聞くクイズを紹介しましょう。

福島第一原発の事故の後、「これからは自然エネルギーの時代」だと言われていますが、なかなか普及しません。それはどうしてでしょうか?

A 研究予算が足りないから
B 電源として不安定だから
C 自然を破壊するから
D 原理的に無理だから

Aを選ぶ人はテレビの見すぎです。お金があれば何でも解決するという考えは、技術を知らない人の発想です。

理系の高校生の大多数はBを選びます。Bは半分正解です。たしかに、太陽光発電や風力発電のように、気象条件で出力が大きく変化する、電源として不安定な自然エネルギーもあります。

しかし、その一方で水力発電や地熱発電のように電源として安定している自然エネルギーもあります。もし電源の不安定性だけがネックなら、水力発電と地熱発電はもっと普及するはずです。

答えはCなのですが、正解できる人は少数です。自然エネルギーが自然を破壊するという発想は、テレビや新聞だけが情報源の人からは全く出てこないでしょう。

それでも水力発電の話をすれば、自然破壊とのリンクが見えてくるのではないでしょうか。今でこそ話題にならなくなりましたが、民主党政権時代、八ッ場ダム建設反対で盛り上がっていたことはまだ記憶に残っていると思います。当時、ダムは自然破壊の象徴でした。水力発電のためにダムをつくることは、確かに大規模な自然破壊につながります。

■風力発電と太陽光発電は水力発電の5倍の開発面積を必要とする

では、自然エネルギーによる発電に大規模な自然破壊が伴うのはどうしてでしょうか? その謎を解くため、講義で聞くクイズをもう一つ紹介します。

火力発電で重油を1立方メートル燃やして得られるのと同じだけのエネルギーを、高さ100メートルのダムを使った水力発電で得るには、何立方メートルの水が必要でしょうか?

これを知識として知っている人はほとんどいないので、講義では直感で答えてもらっています。今までの講義では10倍から100倍、つまり10立方メートルから100立方メートルといった答えが最も多いです。たまに1000倍といった回答もあります。しかし、実はそれでも全然足りません。

正解は「約4万立方メートル」です。この数値は高校で習う物理と化学の知識を使って計算することができます。

水力発電で得られるエネルギーは、高校の物理で習う位置エネルギーから計算できます。位置エネルギーは<質量×重力加速度×高さ>で表されます。水1立方メートルの質量は1000 kgです。重力加速度は9.8m/s/sです。今、ダムの高さは100mと仮定しています。これらの数字を掛け合わせると、98万J(ジュール)、すなわち0.98MJ(メガジュール)となります。

一方、重油1立方メートルを燃やしたときに得られるエネルギーは、化学の燃焼熱(反応熱)の考え方で求めることができます。詳細な計算は省略しますが、得られる結果は3万9000MJです。

よって、これと同じエネルギーを得るには約4万立方メートルの水が必要になるわけです(なお、これらの計算は全て変換効率100%、すなわち、もとのエネルギーが全て電気エネルギーに変換される場合での比較です)。

続きはソースで

http://president.jp/articles/-/25265
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引用元: 【エネルギー】太陽光、風力発電・・・自然エネルギーが自然にやさしいという嘘 高校の知識で分かる不都合な真実

太陽光、風力発電・・・自然エネルギーが自然にやさしいという嘘 高校の知識で分かる不都合な真実の続きを読む

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1: 2018/05/25(金) 12:44:43.07 ID:CAP_USER
https://news.mynavi.jp/article/20180524-635615/

筑波大学は5月21日、さまざまな人工光照射条件下でサニーレタスを栽培した際に起こる代謝の違いを、統合オミックス解析により明らかにしたと発表した。

同成果は、筑波大学生命環境系の草野都 教授、電力中央研究所の庄子和博 上席研究員、北崎一義(現 北海道大学助教)、理化学研究所の福島敦史 研究員およびUC Davis Genome Center(米国)のRichard Michelmore教授らの研究グループによるもの。科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

同研究では、光による植物生長制御研究が盛んである青色光や赤色光に加え、植物が行う光合成との関係がはっきりとは明らかにされていない緑色光に着目した。
サニーレタスの苗に青色光(ピーク波長=470nm)・赤色光(同680nm)および2種類の緑色光(同510nm、524nm)を、短期間(1日)および長期間(7日)、2種類の異なる光強度下(PPFD100、PPFD300)で生育し、メタボロ―ム解析を行った。

続きはソースで
ダウンロード (1)


引用元: 【植物工場】照射する光によってレタスの味が変わることを発見 - 筑波大

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1: 2018/05/28(月) 17:06:01.40 ID:CAP_USER
米国防情報局は、ワープエンジンを製造するためにダークエネルギーや余剰次元の操作を利用する可能性に関する文書を発表した。

このような技術は、光よりも速く移動することを可能にするが、懐疑的な学者らは、現在及び近い将来にこれらをつくるのは不可能だとの見方を示している。科学技術情報誌「Science Alert(サイエンス・アラート)」が紹介した。

文書では、人類は宇宙の加速膨張の原因とされるダークエネルギーや・・・

続きはソースで

https://jp.sputniknews.com/science/201805284926198/
ダウンロード (5)


引用元: 【未来技術】米国防総省、ダークエネルギーを使った超光速ワープエンジン製造に関する文書発表

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1: 2018/05/22(火) 23:15:53.22 ID:CAP_USER
福岡工業大学はスマートフォン(スマホ)の発光ダイオード(LED)光とカメラだけで血圧を測定するシステムを開発した。
帯を腕に巻く通常の手法は圧迫による負担もあり、頻繁に血圧を測るには不向きという。
高血圧の人などの手軽な健康管理につながると期待される。

福工大の山越健弘准教授らが開発したのは、指先をカメラの部分にかざすだけで血圧を測定するシステム。
スマホにシステムをダウンロードし、スマホのカメラから出る光を指先の末梢血管に当てると、心臓から送り出される血液の量や脈拍数などの値を計測できる。
これらの値を元に血圧を算定し、スマホの画面上に表示する。血液量や脈拍数などから血圧を求める算定式は、山越准教授らの先行研究に基づいて作られた。

高血圧の人や妊娠した女性などは、こまめに血圧を測定することで、より正確な健康管理が期待できる。

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.nikkei.com/content/pic/20180522/96958A9F889DE1E2EAE3E0E3E1E2E0E0E2E7E0E2E3EA9E8AE2E2E2E2-DSXMZO3081211022052018LX0001-PB1-1.jpg

日経新聞
https://r.nikkei.com/article/DGXMZO30812130S8A520C1LX0000?s=3
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引用元: 【医学】福工大、スマホのみで血圧計測患者の負担軽減[05/22]

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