理系にゅーす

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電子

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1: 2019/04/16(火) 09:34:43.07 ID:CAP_USER
半導体を使った量子コンピューターの計算で発生する情報の誤りを高い精度で検出する手法を開発したと、理化学研究所などの国際研究チームが発表した。量子コンピューターに不可欠な技術で、実用化へ大きく前進した。英科学誌に16日、論文が掲載された。

 量子コンピューターは従来のコンピューターでは不可能な超高速の計算が可能で、将来の実用化が期待されているが、計算の誤りを訂正する技術が未確立なことが課題だった。

 半導体を使うタイプの量子コンピューターは、電子を半導体に閉じ込めて制御。自転するように回る電子の性質を利用し、その回転の向きで情報を表す。

続きはソースで

電子スピン量子ビットによる量子非破壊測定回路のイメージ図(理化学研究所提供)
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2019/20190416_1/fig.jpg

https://www.sankei.com/economy/news/190416/ecn1904160002-n1.html
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引用元: 【IT】量子コンピューター実用化へ前進 理研、計算の訂正手法開発[04/16]

量子コンピューター実用化へ前進 理研、計算の訂正手法開発の続きを読む

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1: 2019/04/14(日) 03:09:46.90 ID:CAP_USER
このイメージ画像は、さそり座の方向約380光年先にある「さそり座AR星(AR Scorpii)」を再現したものです。

さそり座AR星は、主星は地球と似た大きさの白色矮星(右)と、太陽の3分の1の大きさの赤色矮星(左)の伴星からなる連星系です。明らかに伴星の方が大きいものの、質量は主星の方が20万倍重い。
また、さそり座AR星の特徴は、主星の白色矮星が高速に自転を行っていることで「電子を光速に近い速度まで加速」させているということ。紫外線や電磁波など様々な高エネルギー粒子が発生し・・・

続きはソースで

https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/04/heic1616a.jpg
https://www.spacetelescope.org/images/heic1616a/
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】地球サイズで爆速に自転する主星。高エネルギー粒子をぶつけられる伴星[04/12]

地球サイズで爆速に自転する主星。高エネルギー粒子をぶつけられる伴星の続きを読む

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1: 2019/04/11(木) 18:37:13.41 ID:CAP_USER
なぜ最先端の科学の現場で加速器の中にフェレットが入れられていたのか?[04/10]

イリノイ州バタヴィアにあるフェルミ国立加速器研究所(FNAL)は、超伝導磁石を用いた大型の陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンを有する施設です。トップクォークの検出に成功したことでも有名な同研究所は、ロバート・ラスバン・ウィルソン初代所長が企画・建設を担当し、1967年から現在に至るまで素粒子物理学などに関する研究を続けています。設立当初、FNALではハイテクトラブルを解決するために非常にローテクな解決策が用いられており、その中心にはなぜか「フェリシア」という名前のフェレットがいたことが明らかになっています。
https://i.gzn.jp/img/2019/04/10/why-ferret-particle-accelerator/00_m.jpg

Why Physicists Tried to Put a Ferret in a Particle Accelerator - Atlas Obscura
https://www.atlasobscura.com/articles/felicia-ferret-particle-accelerator-fermilab

「原子炉の父」ことエンリコ・フェルミにちなんで「フェルミ国立加速器研究所」と名付けられたFNALは、線形加速器(リニアック)、ブースター、リサイクラーリング、メインインジェクターリングから成る加速器を有しています。

リニアックは陽子線とエネルギーを提供するためのもので、ブースターがそれらを加速。リサイクラーリングはより強いビームを得るために陽子をひとまとめにし、メインインジェクターリングはリサイクラーリングにより生成されたビームを閉じ込めて何万回も回転させることで、ビームを光の速度まで加速させます。

FNALの建設風景を収めた写真
https://i.gzn.jp/img/2019/04/10/why-ferret-particle-accelerator/s01.jpg

1971年に戻ると、FNALの加速器の設計は少し異なっていました。現在の加速器と異なるポイントは、メインインジェクターリングおよびリサイクラーリングが存在しなかったという点。当時の加速器では、4マイル(約6.4km)もの長さの「メインリング」と呼ばれるものがこれらの代わりをしていました。このメインリングには内部を通る粒子ビームを導くための「双極子磁石」がなんと774個も搭載されており、さらにその粒子ビームを収束させるための「四重極磁石」が240個搭載されていたとのこと。

これらの磁石はそれぞれ20フィート(約6.1メートル)ほどの長さで、重さはなんと約13トンもあります。これらの磁石が非常に脆弱で、加速器稼働からわずか2日でコイル周りのガラス繊維の絶縁が壊れてしまい2つの磁石が故障。それから数か月で、加速器はなんと350個もの磁石を交換する羽目になったそうです。

それでも1971年6月30日に、なんとか粒子ビームをメインリング周りにまで送ることに成功。しかし、加速器で加速される粒子のエネルギーが70億電子ボルト(eV)を超えたところで、磁石が再びショートしてしまいます。加速器の故障原因について調査したところ、「加速器に使用する真空ダクトの中に金属の細片が残っていたこと」が原因であると判明したそうです。

この故障の原因を取り除くために用いられたのが、フェレットのフェリシアでした。以下の写真は当時の加速器に使用されていた長さ300フィート(約91メートル)の真空ダクトと、その中をゴミ掃除のために走り回ったフェレットのフェリシア。
https://i.gzn.jp/img/2019/04/10/why-ferret-particle-accelerator/s02_m.jpg

続きはソースで

https://gigazine.net/news/20190410-why-ferret-particle-accelerator/ 
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引用元: なぜ最先端の科学の現場で加速器の中にフェレットが入れられていたのか?[04/10]

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1: 2019/03/26(火) 13:55:23.69 ID:CAP_USER
光を当てて宇宙探査機を加速させるという試みはこれまでも計画されてきましたが、わずか数mmサイズの宇宙探査機であることが前提になっていたり、宇宙空間を漂う星間物質が障害になったりと、難しい課題を抱えていました。カリフォルニア工科大学が提唱した理論が実用化すれば、光で動かせる物体が一気にメートルサイズにまで拡大され、理論上の存在だった光による推進技術が現実のものとなる可能性が高まると期待されています。

Self-stabilizing photonic levitation and propulsion of nanostructured macroscopic objects | Nature Photonics
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0373-y

Levitating Objects with Light | www.caltech.edu
https://www.caltech.edu/about/news/levitating-objects-light
https://i.gzn.jp/img/2019/03/26/levitating-object-light/space-satellite-over-the-planet-earth-3Y7P5QV_m.jpg

カリフォルニア工科大学のハリー・アトウォーター教授が率いる研究チームはネイチャー フォトニクス誌に掲載された論文の中で、物体の表面にナノスケールの模様を描くことで光で物体を動かす「Self-stabilizing photonic levitation(自己安定光子浮揚)」の理論を発表しました。

光で物体を動かすという技術自体は「光ピンセット」として既に実用化されていますが、これは強力に収束させたレーザーによりナノサイズの物体移動させる技術です。論文の共著者であるOgnjen Ilic氏はこの光ピンセットについて「ドライヤーの風でピンポン球を浮かせることはできますが、ピンポン玉が大きかったりドライヤーから離れてしまったりすればうまくいかないとの同じで、宇宙探査機を深宇宙に送り出す技術には応用できません」と説明しています。
https://i.gzn.jp/img/2019/03/26/levitating-object-light/3441855676_67e8018c82_z_m.jpg

続きはソースで

https://gigazine.net/news/20190326-levitating-object-light/
images


引用元: 【レーザー光】巨大な物体を光を当てるだけで浮かせて正確に制御できる新理論が発表される[03/26]

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1: 2019/03/10(日) 12:15:07.38 ID:CAP_USER
(CNN) 10代のニコチン中毒に関する私たちの知識の大半は、紙巻きたばこから来ている。しかし専門家の間では、電子たばこ吸引にまつわる技術や化学反応により、全く別種の脅威が生じる可能性が指摘されている。

ボストン小児病院のシャロン・レビー医師は、「子どもによる電子たばこの使用は様相が全く異なる」と説明。「ニコチンの送達方法や送達量など、あらゆる変化が重要だ」と話す。

レビー氏のプログラムに参加する電子たばこ常用者の子どもたちは、従来の紙巻きたばこの使用者や大人では滅多に見られない精神症状を呈している。一例を挙げれば、不安が募って集中できない、といった具合だ。

そんな中、多くの高校では電子たばこ吸引が広がっており、米食品医薬品局(FDA)が対策に乗り出す事態に発展した。

電子たばこを巡っては当初、大人の喫煙者にとって害が少ない代替品になるかもしれないと盛んに宣伝されていた。だが、専門家はむしろ若者への影響が大きいと指摘する。背景には電子たばこでのニコチン送達の方法や、子どもの脳の配線と発達の仕方、ガジェット特有の魅力といった要因が絡み合っている。

■10代での流行は「予想できた問題」

専門家によると、高濃度の液体ニコチンが入ったカートリッジ1個には、紙巻きたばこ1箱と同量のニコチンが含まれている。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2019/02/13/a3f816a033f912fa2bc277c5186bcb02/t/768/432/d/young-people-vapiing-stock-super-169.jpg
https://www.cnn.co.jp/fringe/35132614.html
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引用元: 【医学】電子たばこ吸引、10代にとって危険な理由[03/09]

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1: 2019/03/02(土) 12:46:49.36 ID:CAP_USER
早稲田大学と青山学院大学の共同研究で、冷やすと膨張する物質「逆ペロブスカイト型マンガン窒化物」の「負の熱膨張」メカニズムが世界で初めて解明された。

 通常、物質は冷やすと収縮し、温めると膨張するが、逆ペロブスカイト型マンガン窒化物は冷やすと大きな体積膨張を示すことが知られる。しかし、なぜ冷やすと膨張するのかという物理的なメカニズムは40年以上も謎だった。

 一方、逆ペロブスカイト型マンガン窒化物は、温度降下にともないマンガンイオン上の電子のスピンが整列することも知られている。そこで今回の研究では、「電子スピンの整列現象」と「負の熱膨張現象」の関係性に注目した。

 研究グループはまず、電子スピン間に、スピン同士を反平行に揃えようとする相互作用と平行に揃えようとする相互作用の2種類が働いていることを突き止めた。

続きはソースで

論文情報:【Physical Review Materials】Theory of magnetism-driven negative thermal expansion in inverse perovskite antiferromagnets
https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.3.024407

https://univ-journal.jp/24972/
images (2)


引用元: 【材料工学】冷やすと膨張する物質の「負の熱膨張」メカニズム解明 早稲田大学と青山学院大学[03/02]

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