Supersolidity เข้าสู่มิติที่สอง

Supersolidity เข้าสู่มิติที่สอง

 สามารถดำรงอยู่ในสถานะ “ของแข็งยิ่งยวด” ลึกลับในสองมิติ นักวิจัยในออสเตรียแสดงให้เห็น งานวิจัยนี้ต่อยอดจากงานวิจัยในปี 2019ที่แสดงให้เห็นถึงความเป็นของแข็งยิ่งยวดในมิติเดียว ซึ่งเปิดทางไปสู่การทดสอบการคาดการณ์ทางทฤษฎีเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่อธิบายไม่ได้มาอย่างยาวนานนี้เป็นสภาวะที่ต่อต้านสัญชาตญาณของสสาร ซึ่งถูกทำนายครั้งแรกในปี 1957 โดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี

ที่อุณหภูมิใกล้

ศูนย์สัมบูรณ์ ให้เหตุผลว่าช่องว่างในผลึกของฮีเลียม-4 ของแข็งจำนวนมากสามารถควบแน่นเป็นของเหลวยิ่งยวดที่จะไหลผ่านของแข็งได้ การคาดเดาดั้งเดิมของ ยังไม่ได้รับการพิสูจน์: การค้นพบในปี 2547 โดยอ้างว่าในปี 2555 นักวิจัยคนเดียวกันแสดงให้เห็นว่าเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดในการทดลอง 

การศึกษาที่ตามมาไม่ได้ให้ผลที่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์ประสบความสำเร็จมากขึ้น โดยเริ่มต้นจาก superfluids และทำงานในทิศทางตรงกันข้าม BECs (ก๊าซอุลตร้าโคลด์ของอะตอมที่ติดอยู่ทั้งหมดถูกทำให้เย็นลงจนถึงสถานะควอนตัมกราวด์ของกับดัก) ของอะตอมที่มีสนามแม่เหล็กสูง

สามารถก่อตัวเป็นกระจุกปกติตามธรรมชาติในสนามแม่เหล็กที่ใช้ ซึ่งแสดงให้เห็นการเกิดขึ้นของของแข็งยิ่งยวดจากสถานะของไหลที่มีไอโซโทรปิกสมบูรณ์ “อะตอมภายในก๊าซมีความสอดคล้องกันในเฟสทั้งหมด และพวกเขาพบว่าถ้าพวกมันซ้อนทับกันแบบหัวจรดหาง พวกมันสามารถลดพลังงาน

ของพวกมันได้” ฟรานเชสกา เฟอร์ไลโนอธิบายนักฟิสิกส์อะตอมเชิงทดลองที่มหาวิทยาลัยอินส์บรุคและสถาบันเลนส์ควอนตัมและข้อมูลควอนตัม “โดยหลักการแล้วพวกเขาสามารถพยายามสร้างเส้นใยที่ไม่มีที่สิ้นสุด แต่จริง ๆ แล้วพวกเขาทำไม่ได้เพราะมีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจลน์และมีค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้น

ในการดักจับ ในทางกลับกัน อะตอมจะก่อตัวเป็นชุดของกองที่มีระยะห่างอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่โครงตาข่ายของพีคในฟังก์ชันคลื่นที่ใช้ร่วมกันของพวกมัน สิ่งนี้ทำให้เกิดลำดับผลึกในความหนาแน่นของอะตอม แม้ว่าแต่ละอะตอมจะถูกแยกส่วนอย่างสมบูรณ์ จากหนึ่งมิติเป็นสองมิติ

นั่นคือทฤษฎี

ในทางปฏิบัติ ในขณะที่กลุ่มสามกลุ่ม ซึ่งรวมถึง บรรลุลำดับการเกิดผลึก ในมิติเดียวในปี 2019 ไม่มีใครจัดการในสองมิติได้ ความสามารถของนักวิจัยที่จำกัดอย่างมากในการทดลองเกี่ยวกับความเป็นของแข็งยิ่งยวดโดยใช้ก๊าซควอนตัม “ฟิสิกส์ที่น่าสนใจอยู่ในพฤติกรรมของผลึก  การขนส่งของอนุภาค 

ประเภทของการกระตุ้นที่คุณสร้างได้” เฟอร์ไลโนอธิบาย อย่างไรก็ตาม การสร้าง 2D supersolidity ในก๊าซควอนตัมคาดว่าจะไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย: “มีความคิดนี้ในชุมชนที่จะไปถึง 2D supersolidity นั้นยากกว่ามากและจะต้องใช้อะตอมจำนวนมากซึ่งอาจถึงขีด จำกัด ของ การทดลองทำอะไรได้บ้าง” เธอกล่าว

เพื่อเอาชนะอุปสรรคนี้ กลุ่ม ได้ทำงานร่วมกับนักทฤษฎีที่นำ ประเทศเยอรมนี ด้วยการคำนวณอย่างแม่นยำว่าการปรับแต่งรูปร่างของศักยภาพการดักจับจะเปลี่ยนแปลงรูปร่างของฟังก์ชันคลื่นได้อย่างไร และด้วยเหตุนี้จึงช่วยให้นักวิจัยสามารถเปลี่ยน เชิงเส้นเป็นแบบ 2 มิติได้ – นักทฤษฎี 

“ระบุวิธีที่จะเข้าสู่สถานะ ซึ่งไม่ชัดเจน “เฟอร์ไลโนกล่าวเมื่อใช้กับดักที่ปรับแต่งเหล่านี้ นักทดลองได้แสดงให้เห็นว่าการทำให้อะตอมเย็นลงอาจสร้างคอนเดนเสทที่ยังไม่ได้แก้ไข สถานะที่ประกอบด้วยหยดน้ำที่แยกจากกัน หรือของแข็งยิ่งยวดในช่วงที่แคบมากระหว่างสองสิ่งนี้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับฟิลด์ที่ใช้

ก้าวผ่านการแข่งขันนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยฟลอเรนซ์ ประเทศอิตาลี ซึ่งกลุ่มของเขา (รวมถึงนักทฤษฎีในผลงานปัจจุบัน) ได้เผยแพร่ผลการสำรวจอีกชิ้นหนึ่งในปี 2019เกี่ยวกับความเป็นของแข็งยิ่งยวดหนึ่งมิติ รู้สึกประทับใจ “โดยปกติเมื่อคุณมีอนุภาคโบโซนิกที่อุณหภูมิศูนย์ 

พวกมันจะไปที่สถานะกราวด์ของระบบ ซึ่งเป็นฟังก์ชันคลื่นที่ไม่มีโหนดและไม่มีการมอดูเลต” เขาอธิบาย “สิ่งพิเศษที่นี่คือเรายังคงอยู่ในสถานะพื้นของระบบ แต่เรามีตำแหน่งเหล่านี้ที่ฟังก์ชันคลื่นเกือบถึงศูนย์แต่ไม่ถึงจริง: จากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัมแบบเรียน การมอดูเลตเหล่านี้เป็นสิ่งที่ไม่ธรรมดา 

ในนิวซีแลนด์

ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยล่าสุด กล่าวเสริม “อาจเป็นเพราะการแข่งขันนั้น สิ่งต่างๆ ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วจริงๆ ระบบสองมิตินี้มีคุณสมบัติมากกว่าที่เราคาดหวังจากของแข็งยิ่งยวด ยังมีคำถามทางทฤษฎีเชิงลึกมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนผ่านระหว่างการจัดเรียงตัวของผลึกต่างๆ 

แนวทางที่ชาญฉลาดไปข้างหน้าอีกวิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการลดการหยุดชะงักที่อาจเกิดขึ้นจากสภาพอากาศในอวกาศคือการใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าหลายประเทศ (อย่างน้อยที่สุดในประเทศที่พัฒนาแล้ว) กำลังปรับปรุงสายส่งไฟฟ้าอย่างช้าๆ เพื่อให้สามารถวัดการใช้พลังงานที่จุดต่างๆ 

ในกริดได้แบบเรียลไทม์ ผ่าน “มาตรวัดอัจฉริยะ” เทคโนโลยีนี้ช่วยให้บริษัทด้านพลังงานตรวจสอบและปรับประสิทธิภาพเพื่อส่งมอบพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความต้องการในท้องถิ่น แต่ข้อมูลดังกล่าวจะมีประโยชน์อย่างยิ่งในระหว่างเหตุการณ์พลังงาน

แสงอาทิตย์ที่สำคัญ ระบบตอบสนองต่อสภาพอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ตามเวลาจริงจะช่วยลดความเสียหายที่เกิดกับโครงข่ายไฟฟ้าโดยแยกส่วนที่เปราะบางของเครือข่ายออกจากส่วนอื่นๆ เพื่อให้เกิดความล้มเหลวในท้องถิ่นที่เล็กลงแทนที่จะเป็นความล้มเหลวในการเชื่อมต่อระหว่างกันขนาดใหญ่

ระบบการพยากรณ์อากาศในอวกาศที่แม่นยำจะช่วยเพิ่มอายุขัยของดาวเทียมให้สูงสุดโดยให้เวลาเราในการจัดการเพื่อลดความเสียหายต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แต่ดาวเทียมในอนาคตจำเป็นต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้เครื่องมือที่เสี่ยงต่อการเพิ่มปริมาณรังสีอย่างฉับพลันได้รับการปกป้องที่ดีขึ้น ได้ตรวจสอบวิธีการบางอย่างที่ค่อนข้างไกลตัวในการทำเช่นนี้ 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย