Skip to content
WONGCW 網誌
  • 首頁
  • 論壇
  • 微博
  • 壁紙下載
  • 免費圖床
  • 視頻下載
  • 聊天室
  • SEO工具
  • 支援中心
  • 表格製作
  • More
    • 在線名片
    • 網頁搜索
    • 天氣預報
    • 二維碼生成器
    • WordPress 插件及主題下載
  • Search Icon

WONGCW 網誌

記錄生活經驗與點滴

美國能源部的新突破:用量子計算機探測暗物質

美國能源部的新突破:用量子計算機探測暗物質

2022-12-07 Comments 0 Comment

暗物質約佔宇宙中物質和能量預算的27%,但科學家對它了解不多。他們確實知道它是冷的,這意味著構成暗物質的粒子是緩慢移動的。也很難直接探測到暗物質,因為它不與光互動。然而,美國能源部費米國家加速器實驗室(Fermilab)的科學家發現了一種使用量子計算機尋找暗物質的方法。

費米實驗室的高級科學家Aaron Chou致力於通過量子科學探測暗物質。作為美國能源部高能物理辦公室QuantISED項目的一部分,他已經開發出一種方法,使用量子比特,即量子計算系統的主要組成部分,來探測暗物質在強磁場存在下產生的單光子。

經典計算機用設置為1或0的二進制比特處理信息。1和0的特定模式使計算機有可能執行某些功能和任務。然而,在量子計算中,由於一種被稱為疊加的量子力學特性,量子比特在被讀取之前同時存在於1和0。這一特性使量子計算機能夠有效地進行複雜的計算,而經典計算機則需要花費大量的時間來完成。

Akash-Dixit.webp

阿卡什-迪克西特在使用量子計算機尋找暗物質的團隊工作。在這裡,Dixit拿著一個含有超導量子比特的微波腔。腔體側面有孔,就像微波爐門上的屏幕有孔一樣;這些孔太小,微波無法逃逸。資料來源:Ryan Postel, Fermilab

為了讓量子比特在這些量子水平上運行,它們必須居住在精心控制的環境中,保護它們不受外界干擾,並使它們保持持續的低溫。即使是最輕微的干擾也會使量子計算機中的程序失靈。由於量子計算機的極端敏感性,研究人員意識到量子計算機可以提供一種檢測暗物質的方法。其他暗物質探測器需要以量子計算機的方式進行屏蔽,這進一步鞏固了這一想法。

“量子計算機和暗物質探測器都必須被嚴格屏蔽,而唯一能跳過的就是暗物質,因此,如果人們正在以同樣的要求建造量子計算機,我們就問’為什麼你不能把這些東西當作暗物質探測器?”

當暗物質粒子穿過一個強磁場時,它們可能會產生光子,Chou和他的團隊可以用鋁製光子腔內的超導量子比特進行測量。因為這些量子比特已經被屏蔽了所有其他的外部干擾,當科學家檢測到一個光子的干擾時,他們可以推斷出這是暗物質飛過保護層的結果。

Aaron-Chou.webp

科學家Aaron Chou領導的實驗是利用超導量子比特和空腔來尋找暗物質。Credit: Reidar Hahn, Fermilab

到目前為止,Chou和他的團隊已經證明了這項技術是如何工作的,並且該設備對這些光子非常敏感。他們的方法比其他傳感器有優勢,比如能夠對同一光子進行多次測量,以確保干擾不只是由另一個僥倖造成的。該設備還具有超低的噪音水平,這使得對暗物質信號的敏感度提高了。

即使是最輕微的干擾也會使量子計算機中的程序失靈。憑藉其極端的敏感性,Aaron Chou意識到量子計算機可以提供一種檢測暗物質的方法。

“我們知道如何從高能物理學界製造這些可調諧的盒子,我們與量子計算人員一起工作,了解並轉讓這些量子比特用作傳感器的技術,”Chou說。從這裡開始,他們計劃開發一個暗物質探測實驗,並繼續改進該設備的設計。

“這個裝置測試了盒子裡的傳感器,它能容納單一頻率的光子,”Chou說。”下一步是修改這個盒子,把它變成一種無線電接收器,其中我們可以改變盒子的尺寸。”通過改變光子腔的尺寸,它將能夠感知由暗物質產生的不同波長的光子。

Sapphire-Photon-Cavities-1536x1530.webp

這些新的藍寶石光子腔將有助於帶領團隊更接近運行暗物質實驗,這些實驗結合了物理學和量子科學的各個方面。

“能住在盒子裡的波是由盒子的整體尺寸決定的。為了改變我們想要尋找的暗物質的哪些頻率和哪些波長,我們實際上必須改變盒子的大小,”周說。”這就是我們目前正在做的工作;我們已經創建了盒子,我們可以改變它的不同部分的長度,以便能夠在不同的頻率上調諧暗物質。”

研究人員還在開發由不同材料製成的腔體。傳統的鋁製光子腔在存在從暗物質粒子產生光子所必需的磁場時,會失去其超導性。”這些腔體不能在高磁場中生存,高磁場破壞了超導性,所以我們用合成藍寶石製成了一個新的空腔。”

開發這些新的、可調諧的藍寶石光子腔將使該團隊更接近於運行暗物質實驗,該實驗結合了物理學和量子科學的各個方面。

分享此文:

  • 分享到 Twitter(在新視窗中開啟)
  • 按一下以分享至 Facebook(在新視窗中開啟)
  • 分享到 WhatsApp(在新視窗中開啟)
  • 按一下以分享到 Telegram(在新視窗中開啟)
  • 分享到 Pinterest(在新視窗中開啟)
  • 分享到 Reddit(在新視窗中開啟)
  • 按一下即可分享至 Skype(在新視窗中開啟)
  • 按一下即可以電子郵件傳送連結給朋友(在新視窗中開啟)
  • 點這裡列印(在新視窗中開啟)

相關


網絡資訊

Post navigation

PREVIOUS
“腹瀉檢測器”可通過傾聽廁所里拉肚子的聲音來追踪霍亂
NEXT
Google現在會在搜索欄下方為用戶提供建議搜索關鍵詞

發表迴響 取消回覆

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料。

More results...

Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt
Filter by 分類
網站公告
Featured
限時免費
ESET NOD32
WINDOWS 10 &11 INSIDER PREVIEW
Windows 軟件下載
系統軟件
辦公軟件
圖像處理
影音媒體
網絡軟件
應用軟件
Mac 軟件下載
安卓軟件下載
網絡資訊
Mac資訊
Linux資訊
VPS資訊
NASA資訊
金融資訊
WhatsApp Stickers教學
WordPress資訊
WeChat資訊
PHP資訊
Plesk資訊
TensorFlow
教學資源
開源程序
網頁工具
SEO工具
醫療健康
旅遊及消閒
其他資訊
Content from
Content to
2022 年 12 月
一 二 三 四 五 六 日
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
« 11 月   1 月 »

分類

  • 網站公告
  • 限時免費
  • ESET NOD32
  • WINDOWS 10 &11 INSIDER PREVIEW
  • Windows 軟件下載
  • 系統軟件
  • 辦公軟件
  • 圖像處理
  • 影音媒體
  • 網絡軟件
  • 應用軟件
  • Mac 軟件下載
  • 安卓軟件下載
  • 網絡資訊
  • Mac資訊
  • Linux資訊
  • VPS資訊
  • NASA資訊
  • WhatsApp Stickers教學
  • WordPress資訊
  • WeChat資訊
  • PHP資訊
  • Plesk資訊
  • TensorFlow
  • 教學資源
  • 開源程序
  • 網頁工具
  • SEO工具
  • 醫療健康
  • 旅遊及消閒
  • 其他資訊

彙整

近期文章

  • 微軟預計英國監管機構CMA將反對其收購動視暴雪將盡力贏得支持 2023-02-07
  • 地質學家突破性地發現地球構造板塊下隱藏的熔岩層 2023-02-07
  • 蘋果Mac mini還不如一台顯示器貴?我們跟它的產品營銷團隊聊了聊 2023-02-07
  • 一天內兩次遭遇7.8級大地震土耳其災區網絡流量暴跌94% 幾乎中斷 2023-02-07
  • NASA“踩下油門” 開始同時建造三枚巨大的月球火箭 2023-02-07
  • 蘋果高管討論M2芯片、Mac上的遊戲、來自英特爾的競爭等問題 2023-02-07
  • 研究發現氣候危機還極大地影響了孟加拉國重災區的心理健康 2023-02-07
  • 壞消息:海洋變暖使海洋寄生蟲數量減少 2023-02-07
  • Google宣布ChatGPT的競爭產品Bard 未來幾週將更廣泛上線 2023-02-07
  • AI輔助的地外生命搜索系統檢測到8個”非常可疑的”無線電信號 2023-02-07

熱門文章與頁面︰

  • DP vs HDMI 誰才是遊戲玩家最佳選擇?
  • ESET NOD32 LICENSE KEY (UPDATED 2023-01-17)
  • 打車叫到特斯拉不會開門很尷尬?官方介紹開關門方法
  • Explorer Patcher:讓Windows 11恢復Windows 10的行為特徵
  • 貝貝BiliBili – 在線一鍵下載B站視頻,可解析播放!
  • Koodo Reader – 免費開源的Epub 閱讀器,支持桌面版和網頁版
  • ESET NOD32 LICENSE KEY (UPDATED 2022-01-01)
  • YouTube By Click 2.2.86(含:註冊機序列號)
  • 下載WINDOWS10 登入畫面的圖片 (WINDOWS焦點)
  • z-sms – 在線免費云短信臨時手機號接碼平台網頁版

投遞稿件

歡迎各界人士投遞稿件到admin@wongcw.com

請提供以下資料:

1.你的名字

2.你的電郵

3.分類目錄

4.文章標題

5.文章摘要

6.文章內容

7.文章來源

 

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

快帆

MALUS

極度掃描

DMCA.com Protection Status

WONGCW 網誌

  • 免責聲明
  • 捐助我們
  • ThemeNcode PDF Viewer
  • ThemeNcode PDF Viewer SC
  • Events

服務器提供

本站使用之服務器由ikoula提供。

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

© 2023   All Rights Reserved.
X