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量子

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1: 2015/08/16(日) 21:40:20.00 ID:???.net
バイオマーカーや量子暗号通信への応用に期待:東工大、ゲルマニウム導入で光るダイヤを開発 - EE Times Japan
http://eetimes.jp/ee/articles/1508/10/news096.html
共同発表:ゲルマニウム導入し光るダイヤを開発~バイオマーカーや量子暗号通信への応用へ期待~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/index.html

画像
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/icons/zu1.gif
図1 ダイヤモンド中の単一GeVカラーセンターの構造と性質
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150807/icons/zu2.gif
図2 マイクロ波プラズマ堆積法による高品質アンサンブルGeVカラーセンターの形成


東京工業大学の岩崎孝之助教らによる研究グループは、ダイヤモンド中の空孔(V)、とゲルマニウム(Ge)から成る新しいカラーセンターの形成に世界で初めて成功した。生細胞イメージング用のバイオマーカーや量子暗号通信への応用が期待されている。


 東京工業大学 大学院理工学研究科の岩崎孝之助教と波多野睦子教授らの研究グループは2015年8月、ダイヤモンド中の空孔(V)、とゲルマニウム(Ge)から成る新しいカラーセンターの形成に世界で初めて成功したことを発表した。研究成果はバイオマーカーや量子暗号通信への応用が期待されている。

 研究グループは、ダイヤモンド中にゲルマニウムを導入することで、ゲルマニウムと格子欠陥(空孔)が結び付き、GeVセンターを形成させることに成功した。このGeVセンターは、外部からの光励起によって、波長602nmで強く発光することが分かった。しかも高い再現性で形成できることを確認した。また、カラーセンターが多く含まれているアンサンブル状態だけでなく、ゲルマニウム原子1個と空孔の組み合わせから成る単一カラーセンターも安定して形成し、機能させることができることも確認している。

 今回の研究で得られた2次自己相関関数測定から、単一GeVセンターが単一光子源として機能することを証明すると同時に、飽和発光強度として170kcpsという高い数値を得ることができた。
励起波長を最適化すれば、GeVセンターの発光強度をさらに上昇させることもできるという。再現性良く形成できるダイヤモンド中のカラーセンターのうちで、最も高い輝度が得られる構造となる可能性がある。

続きはソースで

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引用元: 【結晶学】ゲルマニウム導入し光るダイヤを開発 バイオマーカーや量子暗号通信への応用へ期待 東工大

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1: 2015/07/01(水) 23:21:46.14 ID:???.net
-量子計算機等の基盤となるもつれ電子対発生器の実現へ大きな一歩-
要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループの樽茶清悟グループディレクター(東京大学大学院工学系研究科教授)、量子効果デバイス研究チームのラッセル・スチュワート・ディーコン研究員、大阪大学産業科学研究所の大岩顕教授、東京大学生産技術研究所の平川一彦教授らの共同研究グループ※は、超伝導体[1]中の電子対、「クーパー対[2]」を構成する2つのもつれた電子を2つの量子ドット[3]へそれぞれ分離し、その後、別の超伝導体の中で再び結合させて検出することに成功しました。このことにより、空間的に離れた2個の電子の間に非局所性[4]の量子もつれ[5](非局所量子もつれ)が存在することを初めて確認しました。

もつれた対状態にある2つの粒子は、空間的に離れていても、1つの粒子に対する測定が、瞬時に残りの粒子に影響します。この現象は量子状態の情報を長距離伝送する量子テレポーテーション[6]の実験などで実証されています。こうした実験の鍵は、もつれた粒子対をどのように生成するかという点にあります。しかし、これまで、非局所量子もつれを固体デバイス中で実現するのは困難だとされてきました。これは、固体の中の電子は乱れた環境にあり、もつれ電子対を1つだけ生成し、それを空間分離することが難しいためです。

続きはソースで

ダウンロード

本研究は、英国のオンライン科学雑誌『Nature Communications』(7月1日付け)に掲載されます。

http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150701_2/

引用元: 【量子技術】固体中で非局所量子もつれを実証

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1: 2015/06/20(土) 16:47:18.00 ID:???.net
東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の大栗博司主任研究員は27日、米カリフォルニア工科大学と共同で、一般相対性理論から導き出される重力の基礎となる時空が、「量子もつれ」から生まれる仕組みを具体的な計算によって明らかにしたと発表した。

物理学者と数学者の連携で得られた成果。
一般相対性理論と量子力学の理論を統一する“究極の統一理論”構築への貢献が期待される。

大栗主任研究員らは、量子効果から時空が生じる仕組みの鍵は、量子もつれであることを見いだした。 

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720150528eaab.html

プレスリリース:
量子もつれが時空を形成する仕組みを解明~重力を含む究極の統一理論への新しい視点~
http://www.ipmu.jp/ja/node/2175

【図1】ホログラフィー原理の模式図: 一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。
(credit: 大栗博司)
http://www.ipmu.jp/sites/default/files/images/holography-02_0.img_assist_custom-301x206.png

【図2】量子もつれと一般相対性理論の間の対応関係: 赤い点は一般相対性理論の時空における局所データを表す。本研究では青い半球で表される量子もつれによってこれを計算する方程式を導いた。
(credit: Jennifer Lin et al.)
http://www.ipmu.jp/sites/default/files/images/tomography.img_assist_custom-301x180.png

論文:Tomography from Entanglement
http://arxiv.org/pdf/1412.1879v1.pdf

続きはソースで

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前スレ【物理】時空が「量子もつれ」から生じる仕組みを解明 東大★2
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1433488089/

引用元: 【物理】時空が「量子もつれ」から生じる仕組みを解明 東大★3

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1: 2015/06/10(水) 16:41:11.63 ID:???*.net
誰でも1度は考えたことがあるであろう「ブラックホールに人間が落ちてしまうと一体どうなってしまうのか?」
という疑問の回答は、「押しつぶされる」だとか「細切れになる」といったようなありがちな答えよりも現実離れしたものになっています。

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ブラックホールに落ちた場合、人間は何と2つに分裂し、ひとつは即座に燃えて灰になり、もう一方は無傷のままブラックホールの中に落ちていくそうです。

◆そもそもブラックホールとは?

ブラックホールというのは、人間が解き明かした物理の法則が崩れる場所です。ブラックホールの中心部分は
真っ黒な円になっており、これは事象の地平面(シュヴァルツシルト面)と呼ばれています。
ここには非常に強力な重力場が形成されており、脱出するには光速よりも速い速度が必要となります。
光すらも吸い込まれてしまうので、ブラックホールは真っ黒な天体になってしまい、直接観測することが難しい
というわけです。つまり、よく見かける「ブラックホールの写真」風の画像というのは、写真ではなく物理学的観点から計算して作成されたブラックホールのモデル画像ということになります。

また、ブラックホールの事象の地平面は燃えており、量子効果により燃えさかる粒子の流れが宇宙に拡散していると考えられます。
これはホーキング放射と呼ばれるブラックホールから発生する熱的な放射のことを示すのですが、十分な時間が経過すると、ブラックホールは全ての質量を放射し尽くして消えるそうです。

そしてブラックホールの奥深くには、特異点と呼ばれる無限に時空をねじ曲げる場所が存在します。
ブラックホールの特異点は密度・重力が無限大に発散しており、物理の法則やあらゆるものが当てはまらない、
まさに未知の場所となっており、ここで何が起きるのかは誰にも分かりません。

◆ブラックホールに吸い込まれるとどうなってしまうのか?

ブラックホールの概要をサラッとおさらいしたところで、次は実際にブラックホールに吸い込まれるとどうなってしまうのかをシミュレーション。

・ブラックホールに吸い込まれていく人間をブラックホールから十分に離れた位置から観測
まずは、ブラックホールに吸い込まれていく人間をブラックホールから十分に離れた位置から観測する場合、どのように見えるのかをシミュレーションします。

ブラックホールの外側の安全な位置からブラックホールに吸い込まれていく「まさる」という架空の人物を観測するとします。最初、まさるは宇宙に浮遊しているわけですが、そこから事象の地平面に向かって徐々に加速しながら近づいていきます。ブラックホールに近づくにつれ、まさるの体は伸びたり歪んだりして見えるようになり、これはまるで巨大な虫眼鏡越しにまさるを見ているかのようであるそうです。
そしてまさるがさらに事象の地平面に近づいていくと、次は動きが徐々にスローになっていきます。

この時、宇宙空間での出来事なので空気がなく、声をあげることはできませんが、光を使って周囲に助けを求めることはできるかもしれません。しかし、ブラックホールに近づけば近づくほど外部からゆっくりと動いているように見えるようになるので、まさるが「助けて!」というメッセージを光で送っても、「た…………す…………け…………」といった具合に非常に長いメッセージになってしまう模様。

そしてついにまさるが事象の地平面に到着したとします。ここまで来ると、外から観察している側からはまさるがグニャグニャに歪んだ状態で一時停止ボタンを押したかのようにピタッと止まって見えるそうです。
そして、ほとんど停止した状態のまさるが、事象の地平面から出るホーキング放射の熱で非常にゆっくりと灰になっていく姿が観測できる、とのこと。

・ブラックホールに吸い込まれていく人間側から見た世界
対して、自分自身がブラックホールに吸い込まれていく場合は周りの世界がどのように変化していくのでしょうか。

続きはソースで

画像
http://i.imgur.com/yqayzp5.jpg
http://gigazine.net/news/20150609-black-hole-fall/
★1の立った日時:2015/06/10(水) 11:44:06.35
前スレ http://daily.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1433904246/

引用元: 【宇宙】ブラックホールに吸い込まれると人間はどうなってしまうのか?★2

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1: 2015/05/28(木) 16:50:22.36 ID:???.net
東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の大栗博司主任研究員は27日、米カリフォルニア工科大学と共同で、一般相対性理論から導き出される重力の基礎となる時空が、「量子もつれ」から生まれる仕組みを具体的な計算によって明らかにしたと発表した。
物理学者と数学者の連携で得られた成果。
一般相対性理論と量子力学の理論を統一する“究極の統一理論”構築への貢献が期待される。

大栗主任研究員らは、量子効果から時空が生じる仕組みの鍵は、量子もつれであることを見いだした。

続きはソースで

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http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720150528eaab.html

プレスリリース:
量子もつれが時空を形成する仕組みを解明~重力を含む究極の統一理論への新しい視点~
http://www.ipmu.jp/ja/node/2175

引用元: 【科学】時空が「量子もつれ」から生じる仕組みを解明 東大

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1: 2015/05/10(日) 08:38:03.51 ID:???.net
東大、ナノスケールの世界での、不思議な電気抵抗の振る舞いを明らかに | サイエンス - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20150509/248517.html

画像
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916323740big.jpg
原子接触の模式図(東京大学の発表資料より)
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916335940big.jpg
走査トンネル顕微鏡による原子像(挿入図)内の各位置で、探針・基板間の距離を変えながら測定した電気伝導度のプロット。(東京大学の発表資料より)


 東京大学のHowon Kim(ホーウォン キム)特任研究員・長谷川幸雄准教授らの研究グループは、鉛からなる探針と鉛基板との間での原子接触状態における電気抵抗を測定し、2つの電極の先端原子間の相対的な位置関係によって、抵抗値が変化することを発見した。

 一般に、金属電線の電気伝導度は断面積に比例する。しかし、径を1ナノメートル程度まで細くすると、中を流れる電子の波長と同じ程度になるので波としての性質が無視できなくなり、量子的な振る舞いが現れるようになる。そして、径が1ナノメートル程度の場合、電気伝導は断面積には比例せず、面積の減少に伴い階段状に減少するなど、不思議な現象が起きる。

 本研究グループは、探針制御技術の性能を高めた上で走査トンネル顕微鏡の原子像観察技術を生かし、あらかじめ取得した鉛の基板表面の原子像から探針の位置を原子レベルで正確に決めつつ、鉛探針と基板表面の間隔を少しずつ狭めながら電気伝導度を測定することによって、基板表面上での各場所における電気伝導度の分布とその間隔依存性を得ることに成功した。

続きはソースで

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 なお、この内容は「Physical Review Letters」に掲載された。論文タイトルは、「Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact」。

引用元: 【電磁気学/ナノテク】東大、ナノスケールの世界での、電気抵抗の量子的な振る舞いを明らかに

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