记忆电阻与迷宫图

by zqyin on 三月 8, 2011

最近发现一个很有趣的发明:记忆电阻(memristor)。这个元器件被认为是第四 (…)

Read the rest of this entry »

一些有趣的研究进展

by zqyin on 三月 2, 2011

最近有人利用已有的数据研究了在宇宙诞生早期是否存在多个宇宙泡(bubble)碰撞 (…)

Read the rest of this entry »

Technology Review: The Puzzle Of Sperm And Surface Attraction

by zqyin on 七月 28, 2010

物理学家解释了精子为什么倾向于在液体表面游动,这个结果也许对治疗不孕症有帮助。

物理学家观测到布朗运动的瞬时速度

by zqyin on 五月 24, 2010

最近,来自德州奥斯丁大学的物理学家首次对布朗运动的微米小球的速度进行了测量,相关结果发表在《Science Express》上(是《Science》杂志的网络版,只有编辑认为的最重要的稿件才会在这上面预先发表)。在实验中,他们首先获得了一个非常稳定的光镊系统,用于束缚3微米半径的小球。为了把小球抛到空中,他们还特别设计了一套超声波发生器,产生足够的冲力来克服表面张力。在空气中,这个系统非常稳定,小球能够在光镊中维持两天以上。为了测量小球的速度,他们用了另外一束激光照射小球,通过测量反射光可以获得小球的位置。这套测量系统的位置精度是0.1纳米,测量所需的时间小于1微秒。正是在如此高精度的测量系统帮助下,作者才能对小球的位置进行实时测量,从而得到其运动的速度。

我们知道,小球在空气中是被大量的分子碰撞的。因此在平衡态下,其运动就是一个典型的布朗运动。但是由于小球的质量比空气分子大得多,要完全改变小球的初始运动速度与方向,需要一个特征时间tau。如果我们的测量仪器能够在远远小于这个特征时间的尺度内完成对小球速度与位置的测量,那么我们就可以完成对小球速度的实时测量。对于实验所用的这个系统来说,特征时间tau大概在几十到几百微秒的量级,因此作者就完成对布朗运动速度的测量这一爱因斯坦看来几乎不可能的任务。接下来,作者们希望能在加入反馈冷却系统来冷却小球,使之逼近量子基态。如果真的能够实现,那么将会有更多好玩的事情出现。我期待着看到他们的新结果。

量子机器,量子计算化学,核聚变

by zqyin on 一月 28, 2010

在最近的一期《科学》中,报道了量子机器,实际上就是微型机械振子系统,冷却到量子基态,然后用于精密测量或者展示一些量子世界的奇妙现象。这篇报道对这个方向很乐观,估计到明年就将有差不多6个实验组同时实现这个目标。同一期中,也有一个音频采访,讨论了这个有趣的话题。

量子计算机提出了十几年了,但如何能够做出比经典计算机更好的工作,还没有实现。最近有两个实验组分别利用单光子系统NMR系统完成了对氢分子基态能量的计算,精度非常高。这个代表了未来量子计算的一个发展方向,也许意味着量子计算化学的诞生。

另外的一个有趣的进展,是利用192束激光点火,完成核聚变的项目有了很大的进展,相关论文已经在网上公开了,科学杂志也对此作了一个详细的报道。核聚变是人类能源的最终极来源,能够做出可控核聚变,人类才能有光明的未来。