พัลส์เลเซอร์แบบเข้มข้นสามารถเปลี่ยนวัสดุต้านแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกให้กลายเป็นเฟอร์โรแมกเนติกได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่พิโควินาที (10 -12วินาที) ซึ่งเป็นมาตราส่วนเวลาที่ตรงกับขีดจำกัดพื้นฐานสำหรับการสลับการทำให้เป็นแม่เหล็กและเร็วกว่าความเร็วในการบันทึกของฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอย่างมาก เทคนิคนี้ทำงานโดยการ “เขย่า” คริสตัลแลตทิซของดิสโพรเซียมออร์โธเฟอร์ไรต์ (DyFeO 3 ) ในลักษณะเชิงแสง
อาจเป็นพื้นฐานของวิธีการประมวลผลข้อมูลแบบใหม่
ที่รวดเร็วและประหยัดพลังงาน ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์สมัยใหม่เข้ารหัสข้อมูลโดยใช้พัลส์สนามแม่เหล็กเพื่อพลิกสปินของอิเล็กตรอน (แทนเลขศูนย์ไบนารีและหนึ่ง) ในวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกภายในดิสก์ เนื่องจากพัลส์แม่เหล็กเหล่านี้ต้องการกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก กระบวนการเขียนข้อมูลจึงกระจายพลังงานจำนวนมาก นอกจากนี้ยังค่อนข้างช้า โดยการหมุนพลิกกลับทั้งหมดใช้เวลาหลายสิบนาโนวินาที (1 ns = 10 -9 s)
Antiferromagnets เช่น DyFeO 3ได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวเลือกที่มีแนวโน้มสำหรับแอปพลิเคชันหน่วยความจำความหนาแน่นสูงในอนาคต เนื่องจากการหมุนของพวกมันจะพลิกเร็วขึ้นมาก โดยมีความถี่เฉพาะในช่วงเทราเฮิร์ตซ์ การพลิกกลับอย่างรวดเร็วเหล่านี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการหมุนของอิเล็กตรอนใน DyFeO 3นั้นอยู่ในแนวขนานกัน ซึ่งหมายความว่าวัสดุ (ต่างจากเฟอโรแมกเนต์ซึ่งมีการหมุนของอิเล็กตรอนแบบขนาน) ขาดการสะกดจิตแบบสุทธิ การหมุนในแอนตีเฟอโรแม่เหล็กยังทนทานต่อการรบกวนจากแม่เหล็กภายนอก ทำให้เป็นแพลตฟอร์มที่เสถียรสำหรับการจัดเก็บข้อมูล
การควบคุมปฏิสัมพันธ์การแลกเปลี่ยน
นักวิจัยที่นำโดยAndrea Cavigliaจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์ในเนเธอร์แลนด์ได้นำคุณสมบัติเหล่านี้ไปใช้โดยแสดงให้เห็นว่าเลเซอร์อินฟราเรดช่วงกลาง ที่มีความเข้มข้น (> 10 MV ซม. –1 ) เพียง 250 femtoseconds (1 fs =10 -15 s) long สามารถเปลี่ยนการหมุนใน DyFeO 3 ได้ ในเวลาน้อยกว่า 5 picoseconds กลไกของสวิตช์นี้อยู่ที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการหมุนของอิเล็กตรอน (โดยประมาณคือการหมุนบนแกนของมันเอง) กับโมเมนตัมการโคจรของอิเล็กตรอน ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสของอะตอมและสัมพันธ์กับรูปร่างของการโคจรทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ
ใน DyFeO 3การหมุนของไอออนของโลหะทรานซิชัน-เมทัล (Fe) และโมเมนตัมการโคจรของไอออนที่หายาก (Dy) นั้นเชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนาผ่านกลไกที่เรียกว่าปฏิสัมพันธ์แลกเปลี่ยน ปฏิกิริยาควอนตัมนี้เกิดขึ้นระหว่างคู่ของเฟอร์มิออนที่เหมือนกัน (เช่น อิเล็กตรอน) และมีแนวโน้มที่จะป้องกันไม่ให้โมเมนต์แม่เหล็กหมุนของเฟอร์เมียนที่อยู่ใกล้เคียงชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
อย่างไรก็ตาม Caviglia และเพื่อนร่วมงานพบว่าพัลส์เลเซอร์ที่รุนแรง “เขย่า” โครงข่ายของ DyFeO 3ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและยาวนานในการโต้ตอบการแลกเปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้วัสดุสามารถผ่านการเปลี่ยนเฟส โดยเปลี่ยนจากสารต้านแม่เหล็กไปเป็นเฟอร์โรแม่เหล็ก
การควบคุมตาข่ายที่เร็วมากนักวิจัยซึ่งรายงาน
งานของพวกเขาในNature Materialsกล่าวว่าก่อนหน้านี้คิดว่า phonons (นั่นคือการสั่นสะเทือน) สามารถเปลี่ยนสนามแม่เหล็กของวัสดุได้ในช่วงเวลานาโนวินาทีเท่านั้น Rostislav Mikhaylovskiy สมาชิกในทีม จากLancaster Universityในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า “เราได้ลดเวลาในการเปลี่ยนแม่เหล็กลง 1000 ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในตัวเอง Ferrimagnets เร่งความทรงจำของสนามแข่ง
นักวิจัยหวังว่าการค้นพบของพวกเขาจะสนับสนุนให้มีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกที่แน่นอนซึ่งควบคุมการควบคุมสถานะทางแม่เหล็กของตาข่ายอย่างรวดเร็ว ตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะกระตุ้นโหมด phonon อื่นๆ ใน DyFeO 3ด้วย สายตา Dmytro Afanasiev หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า “โหมดเหล่านี้มักมีลักษณะสมมาตรที่แตกต่างจากที่เราได้กล่าวถึงไปแล้ว และอาจส่งผลกระทบโดยพื้นฐานที่เด่นชัดต่อสถานะแม่เหล็กของสารต้านแม่เหล็ก” ผู้เขียนนำการศึกษาDmytro Afanasievกล่าว กับ Physics World “ใครจะรู้ว่าสถานการณ์ใหม่ๆ สำหรับการบันทึกด้วยแม่เหล็กขับเคลื่อนด้วยแสงนั้นเป็นอย่างไร”
การศึกษาแยกแกนที่ทำในปี 2019 พบว่าหินปล่องมีกำมะถันหมดเมื่อเทียบกับหินปูนโดยรอบ นี่แสดงให้เห็นว่าผลกระทบที่พัดกำมะถันจำนวนมากขึ้นไปในอากาศ ซึ่งส่งผลต่อความเย็นและตกลงมาเป็นฝนกรด ทำให้สถานการณ์บนพื้นดินแย่ลงไปอีก
ทฤษฎีควอนตัมมักถูกมองว่าเป็นแรงก่อกวน ซึ่งทำให้ทุกอย่างซับซ้อนที่ฟิสิกส์คลาสสิกดูเหมือนจะคิดออก อย่างไรก็ตาม นักฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley (LBNL) ในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่าทั้งสองสามารถทำงานเคียงข้างกันได้ ในการศึกษาพิสูจน์หลักการที่แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถเสริมวิธีการแบบคลาสสิกของแบบจำลองได้อย่างไร การชนกันของอนุภาคพลังงานสูง
เครื่องจักร เช่น Large Hadron Collider (LHC) ของ CERN ชนโปรตอนเข้าด้วยกันด้วยพลังงานมากกว่า 1 TeV ทำให้เกิดอนุภาคหลายพันอนุภาค นักฟิสิกส์ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อทำนายว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับอนุภาคเหล่านั้นเมื่อไปถึงเครื่องตรวจจับ ในเทคนิคการสร้างแบบจำลองอย่างหนึ่งที่เรียกว่า parton shower สมมติฐานคืออนุภาคที่ส่งไปยังเครื่องตรวจจับเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการเรียงซ้อนของอนุภาคและการแผ่รังสีที่ยาวนานซึ่งแปลงเป็นอนุภาคอื่นหลังจากการชนครั้งแรก
เพื่อให้ parton shower นี้รวมคุณสมบัติควอนตัมของการโต้ตอบของอนุภาค อย่างไรก็ตาม โมเดลจำเป็นต้องพิจารณาอนุภาคกลางที่เป็นไปได้ทั้งหมดพร้อมกันที่อาจเกิดขึ้นระหว่างอนุภาคเริ่มต้นและอนุภาคสุดท้าย ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้โดยอัลกอริธึมคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกChristian Bauerกล่าว นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ LBNL และผู้เขียนร่วมของบทความ “สิ่งที่ฝักบัวแบบคลาสสิก [parton] ทำคือการผ่านและสร้างเหตุการณ์เฉพาะทีละครั้งโดยมีอนุภาคระดับกลางโดยเฉพาะ” Bauer อธิบาย “ฝักบัวแบบควอนตัมทำได้ทุกอย่างในช็อตเดียว”
Credit : superactiveviagra.net superdryoutlet.org superturks.org tanecsopsom.com tenorminshoprx.net
