행성 진화의 누락 된 링크가 발견되었습니다

.'노란조끼' 폭력시위에 반대하는 '빨간 스카프' 시위대

(파리 AFP=연합뉴스) '노란 조끼' 시위대의 폭력화 양상에 반발한 '빨간 스카프' 시위대가 27일(현지시간) 프랑스 파리에서 맞불 집회를 갖고 가두 행진을 벌이고 있다. 외신은 현지 경찰 집계를 인용, 이날 빨간 스카프 집회에 1만500여명이 참여했으며 이는 전날 파리에서 열린 '노란 조끼' 집회 참가 인원(4천여명)의 2배를 훌쩍 뛰어넘었다고 전했다. leekm@yna.co.kr

mss(magic square system)master:jk0620
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com


마루 - 알지만

 

 

 

.물리학 자들은 생물학적 네트워크에서 멀티 태스킹의 한계를 발견했습니다

 

 

2019 년 1 월 28 일 펜실베니아 대학 에리카 K. 브로크 마이어 작 웹 네트워크 크레딧 : CC0 공개 도메인

생물학에서 많은 복잡한 시스템이 네트워크로 개념화 될 수 있습니다. 이 관점은 생물학적 시스템이 어떻게 기본 수준에서 작동 하는지를 연구자가 이해할 수있게 도와 주며 생물학, 의학 및 공학의 주요 질문에 대답하는 데 사용할 수 있습니다. 뇌의 혈액 흐름이 대표적인 예입니다. 혈액 은 혈관 네트워크 를 통해 이동 하며 필요에 따라 뇌의 특정 부분으로 재 라우팅 될 수 있습니다. 예를 들어 걷는 것은 껌 이외의 다른 지역에서 혈류가 필요합니다. 네트워크는 네트워크 내에서 "에지"라고하는 연결을 제어하여 이러한 작업을 수행한다고 생각합니다. 물리학 자들이 탐구하지 않은 것은 단일 네트워크가 동시에 달성 할 수있는 작업의 수입니다. 물리학 및 천문학과의 연구원 팀이 PNAS 에서이 문제를 다루는 연구를 발표 했습니다. 대학원생 인 제이슨 W. 록스 (Jason W. Rocks)와 현재 MIT 소장 인 헨릭 로넬 핏치 (Henrik Ronellenfitsch) 박사는이 논문의 주 저자이며 시카고 대학의 물리학자인 안드레아 리우 (Andrea Liu)와 엘레 니 카티 포리 (Eleni Katifori)와 시드니 R. 나겔 (Sidney R. Nagel) 펜 팀은 이전에 두 가지 유형의 네트워크를 연구했습니다. 카티 포리 (Katifori)는 자연이 어떻게 형성되고 생물학에서 영감을 얻고 생물과 관련된 접근법을 사용하여 혈류 와 같은 "흐름 네트워크 (flow network)"를 유지하는지 조사했습니다 . 리우 (Liu)는 단백질을 형성하는 아미노산의 배열과 같은 "기계적 네트워크"와 특정 생물학적 기능을 수행하기 위해 이러한 네트워크를 어떻게 변화시킬 수 있는지 연구한다. 이 두 시스템은 서로 다르지만 각 네트워크가 얼마나 많은 멀티 태스킹을 수행 할 수 있는지에 대한 Liu와 Katifori 그룹 간의 토론을 통해 Liu와 Katifori는이 두 가지 겉으로보기에는 관계없는 네트워크를 함께 연구 할 수 있음을 깨달았습니다. "우리는 플로우 네트워크가 수행 할 수있는 특정 기능의 복잡성과 기계 네트워크가 수행 할 수있는 기능을 개별적으로 연구하고있었습니다."라고 Katifori는 말합니다. "완전히 다른 물리적 네트워크가 두 가지 였지만, 같은 방식으로는 마찬가지입니다." 저자는 각 시스템을 설명하는 방정식 세트를 개발했습니다. 그런 다음 시뮬레이션을 사용하여 점점 더 복잡한 기능을 수행 할 수 있도록 네트워크를 제어하거나 "조정"했습니다. Rocks, Ronellenfitsch 및 그 동료들은 멀티 태스킹에서 두 가지 유형의 네트워크가 모두 성공한 것으로 나타났습니다. 그들은이 두 가지 겉으로보기에 다른 네트워크 간의 성능면에서 유사합니다. 두 시스템의 근간을 이루는 물리학은 완전히 다른 반면, 멀티 태스킹 능력과 제어 가능성 측면에서 유사하게 수행되었습니다. Liu는 "양적으로는 거의 동일했습니다. 이러한 결과는 작업을 수행하는 능력이 네트워크에 어떻게 코드화되는지에 대해 더 깊이 파고 드는 미래 연구의 기초가 될 것입니다. 효소와 같은 기계적 네트워크의 경우,이 지식은 표적 약물과 치료법을 설계하는 생물 의학 연구원의 능력을 향상시킬 수 있습니다. 첫 번째 단계로 Rocks는 네트워크가 실제로 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하려고 노력하고 있습니다. "지금까지 우리는 그것을 블랙 박스처럼 다루었습니다. 그러나 우리는 네트워크가 특정 기능을 수행하는 방식을 이해하고자하며, 네트워크 구조의 어떤 측면이 중요한지 알고 싶습니다. " Liu와 Katifori는 가까운 장래에 그들이 찾고자하는 결과와 협력에 대해 열정적입니다. "우리가이 프로젝트를 수행하기 전에 두 네트워크에 대해 동일한 대답을 할 것인지 묻는다면 '왜'라고 말할 것입니다."라고 Katifori는 말합니다. "그러나 당신이 그것에 대해 생각할 때, 당신이 그것을 이해할 때, 당신은이 연구의 우아함과 왜이 두 네트워크가 동일해야 하는지를 깨닫습니다." 더 자세히 살펴보기 : 연구를 통해 혈관 네트워크의 성장을 모델링 할 수 있습니다.

더 자세한 정보 : Jason W. Rocks 외. 조정 가능한 네트워크에서의 다 기능성의 한계 , 국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1806790116 저널 참조 : 국립 과학 아카데미 회보 제공 : University of Pennsylvania 

https://phys.org/news/2019-01-physicists-limits-multitasking-biological-networks.html

 

 

 

 

.점토 광물 표면 간의 거시적 마찰의 기원 확인

 

2019 년 1 월 25 일, 재료 과학 연구소 , 건조 조건에서 고압을가함으로써 모스 포 바이트 표면 사이의 습기를 제거했습니다. 우리는 서로 다른 슬라이딩 위치에서 백운모 표면 사이의 마찰력을 측정했다. 이 실험의 결과는 점토 광물 사이에서 발생하는 마찰이 원자 수준의 정전기력으로 제어된다는 것을 나타내는 양자 역학 계산을 사용하여 추정 된 마찰력과 밀접하게 일치합니다. 신용 : NIMS

NIMS, 도쿄 대학 및 히로시마 대학은 점토 광물 표면 사이에서 발생하는 거시적 마찰이이 표면들 사이의 원자 간 정전기력에 기인한다는 이론적 계산 및 실험을 통해 처음으로 공동 연구했다. 이러한 발견은 고체 윤활제의 설계 및 지진을 일으키는 단층 미끄럼 메커니즘에 대한 이해를 촉진 할 수 있습니다. 점토 광물 과 같은 층상 결정의 표면 사이의 마찰력 은 일반적으로 낮다. 이 속성은 자연의 산사태와 단층 운동의 원인으로 생각됩니다. 마찰 감소 고체 윤활제를 개발하기위한 마찰 연구 및 다른 목적을위한 적극적인 노력이 이루어졌습니다. 점토 광물 표면 사이의 마찰의 기원은 어떤 종류의 결합력에 의해 유발 된 것으로 생각되어왔다. 그러나 이들 세력은 점토 광물 표면 사이의 정전 기적 및 분자간 힘의 복잡한 영향, 이들 표면 사이의 결정 학적 방향성 차이, 표면 거칠기 및 불순물의 존재 로 인해 상세히 이해되지 못했다 . 이 공동 연구팀은 원자 수준에서 평평하고 매끄러운 표면을 지닌 층상 점토 광물 인 백운모를 연구했습니다. 팀은 먼저 건조한 조건에서 높은 압력을가함으로써 백운모 표면 (20 cm x 40 cm 영역) 사이의 습기를 제거했습니다. 그런 다음 팀은 서로 다른 슬라이딩 위치에서 백운모 표면 사이의 마찰력을 측정했습니다. 결과적으로 연구진은 마모 된 백운모 표면에서 생성 된 마모 입자를 관측하였고 마찰력에 대한 결정 학적 방향 효과를 무효로 만들 수 있음을 발견했다. 또한 마찰력에 대한 결정 방위 효과가 없다고 가정하고 양자 기계 계산을 사용하여 접촉 표면 사이의 원자 간 정전기력을 추정함으로써 생성 된 마찰력을 결정했습니다. 계산 된 마찰력은 실험 결과와 거의 완벽하게 일치합니다. 따라서 연구팀은 수십 센티미터 크기의 점토 광물 표면 사이에서 발생하는 마찰이 원자 수준의 정전기력으로 제어된다는 것을 처음으로 확인했다. 앞으로의 연구에서, 연구자들은 백운모 외에 점토 광물의 광범위한 마찰 강도를 설명 할 이론을 개발하기를 희망한다. 이러한 이론은 마찰 감소 고체 윤활제 및 기타 마찰 관련 제품에 대한 재료 설계 지침을 제공 할 수 있습니다. 더 자세히 알아보기 : 새로운 연구는 수세기 전의 Amontons의 마찰 법칙에 도전합니다.

더 자세한 정보 : H. Sakuma 외, 거시적 인 마찰의 기원은 무엇인가? 과학 전진 (2018). DOI : 10.1126 / sciadv.aav2268 저널 참조 : 과학 진보 제공 : 국립 재료 과학 연구소

https://phys.org/news/2019-01-macroscopic-friction-clay-mineral-surfaces.html#nRlv

 

 

 

 

.획기적인 재사용 가능한 접착제는 수 중에서 작동합니다

 

https://youtu.be/e7eks_Hg-xU

 

2019 년 1 월 28 일 Taylor Tucker, 일리노이 대학 , Urbana-Champaign , 일리노이 연구진은 Advance Materials Interface의 최신판에 형상 기억 폴리머 (SMP)에 관한 연구를 진행했다 . 크레디트 : 고급 재료 인터페이스

일리노이 연구원은 몇 초 만에 작동하고 수 중에서 작동하며 11 파운드 (약 11 리터)의 형상 기억 폴리머 (SMP)를 충분히 담을 수있는 새로운 최첨단 재사용 성 접착제를 출시했습니다. 박석규 (Park Jun Kyu Park) 대학원생과 Jeffrey D. Eisenhaure (Ph.D. ME '17, 노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman) 박사) 팀 기계 공학 교수 팀은 SMPs가 건조 점착성을 유지할 수 있음을 증명했다 속성은 물에 담근 채로 있습니다. 그들의 연구는 "형상 기억 폴리머의 가역적 수중 건조 접착"이 과학 저널 Advanced Materials Interfaces에 의해 최근에 발표되었습니다 . 똑똑한 소재로 분류 된 SMP는 원래 상태와 변형 된 상태 사이를 수동으로 전환 할 수 있습니다. Kim과 그의 팀은 SMP의 상태를 조작함으로써 물에 잠긴 표면뿐만 아니라 오일과 같은 다른 액체 매체에도 성공적으로 접착합니다. "도마뱀 다리에서 영감을 얻은 것과 같은 건식 접착제는 젖은 표면이나 잠긴 표면에 높은 접착력을 얻기에는 부적합한 것으로 여겨진다"고 김 위원장은 말했다. "그러나이 믿음은 SMP 가역성 건조 접착제로 인해 무효화되었습니다." 잠긴 SMP에 원래의 고무 상태로 압력을가함으로써, 액체는 접촉면으로부터 압착 될 수 있습니다. 충분한 압력 하에서, SMP는 유리질 상태로 전환되어 본질적으로 매우 강한 건조 접착력을 유지하는 밀폐 된 접촉 상태를 만듭니다. 그러나이 상태는 영구적이지 않습니다. SMP의 형상 복원 특성은 접착력의 역전을 허용합니다. 또한, SMP가 양 상태간에 유창하게 전환 할 수 있기 때문에, 접착력은 재사용이 가능합니다. 연구진은 담수 상태에서 잠긴 상태에서 SMP의 최대 부착 강도가 18 기압이었으며 이는 진공 흡입 컵의 18 배 이상인 것으로 나타났습니다. 바닷물과 기름에서의 침수에 대해서도 비슷한 결과가 얻어졌다. 그들은 SMP의 적용을 탐구하기 위해 다양한 실험을 수행했습니다. 예를 들어 젖은 벽에 후크를 부착하기 위해 접착제를 사용했습니다. 일단 SMP가 고착되면 접착력이 약화되지 않으면 서로드 된 배낭을 걸어 갈 수있었습니다 . "이러한 결과는 젖은 벽면이나 잠긴 벽면 장착을위한 재사용 가능한 고강도 접착 패스너가 될 것입니다."라고 시동기를 통해 결과를 상용화 할 계획 인 김 전무는 말했다. "이 기술의 다음 단계는 가역 접착제 그리퍼를 가능하게하기 위해 SMP 접착제 시스템을 더 탐험하는 것입니다." 더 자세히 살펴보기 : 연구원은 새로운 종류의 수중 접착제를 개발합니다 .

자세한 정보 : 박준규 외, 형상 기억 고분자의 가역 수중 건조 접착, 고급 재료 인터페이스 (2018). DOI : 10.1002 / admi.201801542 제공 : University of Illinois at Urbana-Champaign 

https://phys.org/news/2019-01-groundbreaking-reusable-adhesive-underwater.html

 

 

 

 

 

.행성 진화의 누락 된 링크가 발견되었습니다

 

2019 년 1 월 28 일, 국립 자연 과학 연구소 , 새롭게 발견 된 대상에 대한 작가의 인상. 크레딧 : Ko Arimatsu

처음으로 천문학 자들은 태양계의 가장자리에서 1.3km 반경의 몸체를 발견했다. 발견 된 것과 같은 킬로미터 크기의 신체가 70 년 이상 존재할 것으로 예측되었습니다. 이 물체들은 먼지와 얼음의 작은 초기 융합과 오늘날 우리가 보는 행성 사이의 행성 형성 과정에서 중요한 단계로 작용했습니다. Edgeworth-Kuiper Belt는 해왕성의 궤도 너머에 위치한 작은 천체들의 모음입니다. 가장 유명한 Edgeworth-Kuiper Belt Object는 명왕성입니다. Edgeworth-Kuiper Belt 객체는 태양계의 형성으로부터 남겨진 남은 것으로 믿어진다. 내부 태양계의 소행성과 같은 작은 시체는 태양 복사, 충돌 및 시간의 경과에 따른 행성의 중력에 의해 변경되었습니다. 차가운, 어둡고, 고독한 엣지 워스 - 카이퍼 벨트의 물체는 초기 태양계의 초기 상태를 보존합니다. 따라서 천문학 자들은 행성 형성 과정의 시작을 알기 위해 그것들을 연구합니다. Edgeworth-Kuiper 1 킬로미터에서 수 킬로미터 반경의 벨트 물체가 존재할 것으로 예측되었지만, 스바루 망원경과 같은 세계 최고의 망원경으로조차 직접 관측하기에는 너무 멀고 작으며 희미합니다. 그래서 일본 국립 천문대 천문대 천문대 Arimatsu가 이끄는 연구팀은 많은 수의 별을 감시하고 그 중 하나를 지나가는 물체의 그림자를 보면서 암술로 알려진 기술을 사용했습니다. OASES (Organisated Autoscopes for Serendipitous Event Survey) 팀은 일본 오키나와 미야코 섬 (Miyako Island)의 미야코 (Miyako) 섬에있는 미야코 (Miyako) 야외 학교 옥상에 2 개의 작은 28cm 망원경을 배치하고 약 2000 개의 별을 총 60 개 시간. 데이터를 분석 한 결과 팀은 1.3km 반경의 Edgeworth-Kuiper Belt Object에 의해 가려져 별이 희미 해 보이는 것과 일치하는 이벤트를 발견했습니다. 이 탐지 결과는 킬로미터 크기의 Edgeworth-Kuiper Belt Objects가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 많다는 것을 나타냅니다. 이것은 가출 성장이 그들을 행성 으로 합병시키기 전에 planetesimals이 킬로미터 크기의 대상으로 천천히 자라는 모델을 지원합니다 . 아리마 츠는 "우리 프로젝트는 작은 규모의 프로젝트에서 진정한 승리를 거두었으며 우리 팀은 대규모 국제 프로젝트의 예산의 0.3 % 미만을 차지했으며 두 번째 망원경을 보호하기 위해 두 번째 돔을 짓기에는 충분한 돈도 없었습니다! 큰 프로젝트에서는 불가능한 발견을 할 수있었습니다. 우리 시스템이 작동하는 것을 알게되었으므로 Edgeworth-Kuiper Belt에 대해 더 자세히 조사 할 것입니다. 우리는 아직 밝혀지지 않은 Oort Cloud에 대해서도 살펴 봅니다. " 이 연구는 Nature Astronomy에 발표되었습니다 . 천문학 자들은 행성 9의 기원을 탐구합니다.

자세한 정보 : 아마추어 망원경 인 Nature Astronomy (2019)를 사용하여 항성 잠정으로 발견 된 킬로미터 크기의 쿠이퍼 (Kuiper) 벨트 대상 . DOI : 10.1038 / s41550-018-0685-8 , https://www.nature.com/articles/s41550-018-0685-8 저널 참조 : 자연 천문학 제공 기관 : 자연 과학 연구소 (National Institutes of Natural Sciences) 

https://phys.org/news/2019-01-missing-link-planet-evolution.html#nRlv

 

 

 

.비선형 집적 양자 전기 광학 회로

2019 년 1 월 28 일, Thamarasee Jeewandara, Phys.org 기능, LiNbO3 도파관에서 능동적이고 정확한 조작이 가능한 소형 소형 양자 회로의 개략도. (A) 빔 스플리터 (BS)에서 구별 할 수없는 광자의 HOM 묶음 효과. (B) 대량 광학 구성 요소를 사용하여 전형적인 HOM 실험의 도식. 노란색 상자의 모든 기능이 칩에 통합되어 있습니다. (C) 모노 리식으로 통합 된 PDC (파라 메트릭 하향 변환) 소스, 전기 광학 편광 변환기 (PC), 편광 빔 스플리터 (PBS) 및 빔 스플리터 (BS)를 포함한 통합 양자 광학 칩의 구조. 회색 선은 Ti- 전도성 도파관을 나타냅니다. 주기적으로 폴링 된 PDC 섹션에서 직교 편광 된 광자 쌍 (H 및 V)이 생성됩니다. 후속 PC0에서, 완전한 변환은 제어 전압 U0을인가함으로써 양 광자의 편광 상태를 수평 (H)에서 수직 (V)으로, 또는 그 반대로 변경한다. 이 광자는 PBS에 의해 공간적으로 분리됩니다. 신용:과학 전진 , doi : 10.1126 / sciadv.aat1451

 

물리학 자들은 양자 계산 네트워크의 미래가 하나의 물리적 기판에 첨단 기능을 포함하는 확장 가능한 모 놀리 식 회로를 포함 할 것이라고 생각한다. 서로 다른 플랫폼에서 다양한 애플리케이션에 대한 실질적인 진전이 이루어졌지만 단일 칩에서 요구에 따라 조작 할 수있는 다양한 광자 상태의 범위는 제한적입니다. 이것은 특히 양자 장치의 동적 시간 관리에서 관찰됩니다.최근 Science Advances에서 발표 된 최근 연구에서 Kai-Hong Luo와 동료들은 광자 쌍 생성, 전파 및 전기 광학 경로 라우팅의 동적 기능을 포함하는 전기 광학 장치를 시연합니다. 이 소자는 단일 Ti : LiNbO3 (titanium indiffused lithium niobate) 도파관 칩에 최대 12 피코 초에 근접한 전압 제어가 가능한 시간 지연을 포함했다. 물리학, 광전자 공학 및 포토닉스의 학제 간 물리학과의 물리학 자들은 93 ± 1.8 퍼센트의 가시성으로 홍 - 오 - 만델 (Hong-Ou-Mandel)의 간섭 을 입증 했다. Luo 등이 개발 한 칩. 연구에서 편광을 회전시켜 광자 상태를 의도적으로 조작 할 수있었습니다. 실험을 통해 물리학 자들은 신속한 온칩 전기 광학 변조 의 완전한 잠재력을 이용하여 단일 큐 비트 동작에 대한 완전하고 유연한 제어를 수행 할 수 있음이 밝혀졌습니다 . 지난 10 년 동안 양자 게이트 , 양자 간섭 , 양자 계측 , 보 존 샘플링 및 양자 보도 를위한 광 회로를 개발하는 데 다양한 재료가 사용되었습니다 . 이 회로는 유리, 실리콘 나이트 라이드, 실리콘 온 실리콘 및 실리카 실리콘을 포함하는 재료로 개발되었습니다. 비교해 보면, 2 차 비선형 성을 기반으로 하는 집적 광 소자 의 개발은 X (2) 비선형 성 을 활용하는 효율에도 불구하고 여전히 느린 상태 이다. 튜너 블 커플러 및 전압 제어 위상 변환기 의 성공에도 불구하고양자 회로에서의 빠른 활성 전기 - 광학 라우팅 및 편광 된 광자의 완전한 잠재력이 여전히 이용되고있다.

 

루오 (Luo) 등의 목표. 단일 양자 회로 소자에서 정밀한 편광 및 시간 조절을 통해 광자 상태의 고의적 인 조작을 입증하는 것이 었습니다. 이를 위해 양자 광학에서 가장 기본적인 비표준 실험 인 Hong-Ou-Mandel (HOM) 간섭에 중점을 두었습니다. HOM 같은 많은 양자 논리 연산의 중심에 보손 샘플링 벨 상태 측정 양자 중계기 와 Knill, Laflamme와 밀번 프로토콜 양자 컴퓨팅. 그럼에도 불구하고 모든 기능을 포함하는 통합 된 칩과 완전한 HOM 실험에서 요구에 따라 양자 상태를 조작 할 수있는 능력을 갖춘 실제적인 접근법은 아직 개발되지 않았습니다. 현재의 연구에서 Luo et al. 는 단일 Ti : LiNbO 3 도파관 칩 에서 다중 동작을 실현할 수 있는 통합 전기 광학 회로 설계를 제안했다 . 통합 운영에는 다음이 포함됩니다. 광자 쌍 상태 생성 패시브 라우팅 큐 비트 조작을 위한 고속 능동 편광 Electro-optic balanced switching 가변적 인 시간 지연 관리. 모든 양자 논리 연산에서, 조작 된 상태의 시간 동기화는 근본적인 요구입니다. 결과적으로, 신속하고 전기 광학적으로 제어 가능한 온칩 시간 지연은 모든 양자 응용을위한 결정적인 내포물이다.

상단 패널 : PDC 소스 (20.7mm), 전기 광학 PC (7.62mm), 녹색 (4.0mm)으로 강조 표시된 PBS, 청색으로 강조 표시된 BS 및 단일 LED로 구성된 모노 리식 흠도가있는 통합 양자 광학 칩의 개략도. 요소 (PC1 ~ PC10; 각각 2.54mm)로 분할됩니다. 하단 패널 : 집적 회로의 고전적 특성 분석. A) PDC 섹션에서 생성 된 2 차 고조파 (SH) 파의 정규화 된 전력. 좁은 대역폭을 갖는 조정 가능한 통신 레이저의 기본 파장의 함수로서 ΔPDC = 9.04μm의 폴링주기를 가짐. (B) PC0의 분광 투과 특성과 분할 된 PC의 다양한 삼중 조합 (분극주기 = Δ21.4 μm). 과학자들은 텔레콤 범위에서 광대역 비 간섭 성 광을 발사하고 편광판 뒤에있는 변환되지 않은 전력을 측정함으로써 곡선을 얻었다. 곡선은 변환없이 얻어진 기준 투과 스펙트럼으로 정규화된다. (C) 두 위상 일치 프로세스 (PDC 및 PC)의 온도 의존성. 두 곡선의 교차는 T = 43.6 ° C 및 λ = 1551.7 nm에서 최적 작동 점을 결정합니다. 신용:과학 전진 , doi : 10.1126 / sciadv.aat1451

HOM 효과는 빔 스플리터 (BS)에 의해 실험적으로 생성 될 수 있습니다. 이 효과 동안 반대 입력 포트에서 빔 스플리터로 들어가는 두 개의 동일한 광자가 함께 묶어 져 동일한 출구 포트에서 나가게됩니다. 광학 HOM 실험에서이 양자 효과를 입증하기 위해 물리학 자들은 광자 쌍 (신호 및 유휴자 광자)을 생성 한 다음이를 편광 빔 스플리터 (PBS)로 공간적으로 분리했습니다. 편광 회전 후 광자들 사이에 가변적 인 시간 지연을 도입하고, 이들은 양자 간섭이 발생한 대칭 빔 스플리터 (BS)에서 재결합되었다. 모 놀리 식 회로 제작의 경우, 물리학 자들은 Ti : LiNbO 3 플랫폼을 사용 하여 강한 X (2) 광자 쌍 생성 및 큐 비트의 전기 광학 조작 중 비선형 성. Luo et al. 비선형 매질에서 본질적인 복굴절 (빛의 이중 굴절) 지연 을 극복하기 위해 복굴절 전기 광학 지연 (Birefringent Electro-Optic Delay : BED)의 개념을 소개했다 . 이 방법은 정확한 온칩 시간 조절을 가능하게하기 위해 재료 자체 의 전기 광학 편광 변환 및 복굴절을 이용했습니다. 복잡한 회로 설계에는 개별 소자로 이미 최적화 된 몇 가지 구성 요소가 포함되어 있었으며, 과학자들은 양극화에서 단일 모드 유도를 위해 Ti 절연으로 도파관을 제작했습니다. 중요하게는, 모노 리식 온칩 전기 광학 장치에서, 신호광과 아이들러 광자 간의 상대적인 지연은 분할 된 편광 제어기를 통한 조정이 필요했다. 또 다른 중요한 기준은 전체 장치의 길이 였고 균질 구조를 만들려면 가능한 한 짧게 유지해야했습니다.

** 비선형 통합 양자 전기 광학 회로 조정 가능한 BED 라인의 원리의 그림. (A) 다이어그램은 구조의 다른 위치와 PC의 다양한 구성에 대한 수평 적 (적색) 및 수직 (청색) 편광 된 광자 파 패킷의 시간적 관계를 설명하는 일부 인세 트와 함께 칩 설계를 보여줍니다. 사례 I : PC0가 꺼지면 구조를 따라 임시 워크 오프가 증가합니다. 두 광자 사이의 시간 지연은 세그먼트 화 된 변환기의 어떤 요소가 켜져 있는지에 따라 달라질 수 있습니다. 그러나 두 광자는 BS에 동시에 도달하지 않습니다 (HOM 효과는 실험적으로 관찰되지 않습니다). 사례 II : PC0가 켜져 있으면 원래 수평으로 편광 된 광자가 분할 된 PC에 도달하기 전에 다른 광자를 따라 잡을 수 있습니다. 분할 된 PC의 특정 요소가 HOM 효과를 충족시키기 위해 처리되면 BS에서 두 광자가 동시에 도달 할 수 있습니다. (B) 분할 된 PC의 요소의 함수로서 BS에서의 광자의 계산 된 시간 지연. 편광의 최종 교환이 수행됩니다. 이 다이어그램은 PC0의 두 가지 경우에 대한 결과를 보여줍니다. 점선은 2 개의 편광 광자 사이의 시간 동기화를 나타낸다. 계산에 사용 된 매개 변수는 PDC 섹션 (20.7mm), PC0 (7.62mm), PBS 섹션 (4.0mm) 및 세그먼트 화 된 변환기의 단일 요소 (2.54mm)의 제작 된 장치 길이의 형상에 맞게 조정됩니다. mm). 그룹 인덱스 차이 Δng = 0.0805는 LiNbO3의 셀 마이어 방정식 (λ = 1551.7 nm)으로부터 도출된다. 신용: (B) 분할 된 PC의 요소의 함수로서 BS에서의 광자의 계산 된 시간 지연. 편광의 최종 교환이 수행됩니다. 이 다이어그램은 PC0의 두 가지 경우에 대한 결과를 보여줍니다. 점선은 2 개의 편광 광자 사이의 시간 동기화를 나타낸다. 계산에 사용 된 매개 변수는 PDC 섹션 (20.7mm), PC0 (7.62mm), PBS 섹션 (4.0mm) 및 세그먼트 화 된 변환기의 단일 요소 (2.54mm)의 제작 된 장치 길이의 형상에 맞게 조정됩니다. mm). 그룹 인덱스 차이 Δng = 0.0805는 LiNbO3의 셀 마이어 방정식 (λ = 1551.7 nm)으로부터 도출된다. 신용: (B) 분할 된 PC의 요소의 함수로서 BS에서의 광자의 계산 된 시간 지연. 편광의 최종 교환이 수행됩니다. 이 다이어그램은 PC0의 두 가지 경우에 대한 결과를 보여줍니다. 점선은 2 개의 편광 광자 사이의 시간 동기화를 나타낸다. 계산에 사용 된 매개 변수는 PDC 섹션 (20.7mm), PC0 (7.62mm), PBS 섹션 (4.0mm) 및 세그먼트 화 된 변환기의 단일 요소 (2.54mm)의 제작 된 장치 길이의 형상에 맞게 조정됩니다. mm). 그룹 인덱스 차이 Δng = 0.0805는 LiNbO3의 셀 마이어 방정식 (λ = 1551.7 nm)으로부터 도출된다. 신용: 점선은 2 개의 편광 광자 사이의 시간 동기화를 나타낸다. 계산에 사용 된 매개 변수는 PDC 섹션 (20.7mm), PC0 (7.62mm), PBS 섹션 (4.0mm) 및 세그먼트 화 된 변환기의 단일 요소 (2.54mm)의 제작 된 장치 길이의 형상에 맞게 조정됩니다. mm). 그룹 인덱스 차이 Δng = 0.0805는 LiNbO3의 셀 마이어 방정식 (λ = 1551.7 nm)으로부터 도출된다. 신용: 점선은 2 개의 편광 광자 사이의 시간 동기화를 나타낸다. 계산에 사용 된 매개 변수는 PDC 섹션 (20.7mm), PC0 (7.62mm), PBS 섹션 (4.0mm) 및 세그먼트 화 된 변환기의 단일 요소 (2.54mm)의 제작 된 장치 길이의 형상에 맞게 조정됩니다. mm). 그룹 인덱스 차이 Δng = 0.0805는 LiNbO3의 셀 마이어 방정식 (λ = 1551.7 nm)으로부터 도출된다. 신용:과학 전진 , doi : 10.1126 / sciadv.aat1451

과학자들은 단일 광 도파로가 포함 된 PDC (parametric down conversion) 섹션 (고 에너지의 광자를 한 쌍의 광자로 변환하는 비선형 순간 광 프로세스)에서 광자 쌍을 생성했습니다. HOM 칩의 경우, 생성 된 광자 쌍이 퇴화되는 것이 필수적이었다. 퇴화 포인트 튜닝 기울기 근사화하여, 온도를 변화시킴으로써 조정될 수있다 - 0.15 ㎚ / 0 C. 장치는 공간적으로 분리하는 편광 빔 스플리터 (PBS)로 작동하도록 특별히 설계 방향성 결합기 포함 직교 편광 광자. Luo 등이 개발 한 BED 시스템의 핵심 요소. 포함 된 전기 광학 편광 변환기 (PC). 이 컨버터는 주기적으로 극성을 가진 도파관을 포함하고 있으며 각면에 전극이 있습니다 . 통합 양자 광학 칩의 회로 설계에서 물리학 자 들은 PDC 섹션 바로 뒤에 첫 번째 PC (PC 0 )를 배치했다. 편광 빔 스플리터 (PBS) 영역 다음에 하나의 브랜치에 분할 PC 10 (PC 1 ~ PC 10 , 10 개의 전기 광학 소자 포함) 이 이어졌다 . 빔 스플리터 (BS)는 6um 폭의 간격으로 분리 된 두 개의 도파관을 포함합니다.

실험 설정 및 양자 결과. (A) 활성 HOM 칩의 양자화를위한 실험 설정. 776 nm 부근의 조정 가능한 협 대역 연속파 펌프 레이저는 PDC 소스와 함께 채널에 결합됩니다. 고차 광자 쌍 생성을 피하기 위해 펌프 전력은 100μW 범위로 유지됩니다. 온도 컨트롤러는 미리 결정된 샘플의 온도 분포를 제어하고 안정화합니다. 칩의 2 개의 출력 포트는 광섬유 절연체를 통해 한 쌍의 단일 모드 광섬유로 직접 커플 링되어 잔류 펌프 광을 억제하고 배경 광자를 억제하는 1.2 nm 밴드 패스 필터를 통해 초전도 나노 선 검출기로 검출됩니다 (SNSPD) 및 TDC (Time-to-Digital Converter)를 지원합니다. B) 세분화 된 PC가 구동되는 함수로서의 정규화 된 일치율의 실험 및 시뮬레이션 결과. 파란색 데이터와 곡선은 PC0 용이고 빨간색 데이터와 곡선은 PC0 용입니다. 이 실험에서 PC10의 전극이 부러 졌기 때문에 세분화 된 PC의 세 배의 트리플 만 처리 할 수있었습니다. 따라서 14 가지 지연 만 가능했습니다. (C) (B)에 표시된 일치 결과와 이에 상응하는 계산 된 시간 지연으로부터 유도 된 HOM 딥의 실험 및 시뮬레이션 프로파일. 신용: (C) (B)에 표시된 일치 결과와 이에 상응하는 계산 된 시간 지연으로부터 유도 된 HOM 딥의 실험 및 시뮬레이션 프로파일. 신용: (C) (B)에 표시된 일치 결과와 이에 상응하는 계산 된 시간 지연으로부터 유도 된 HOM 딥의 실험 및 시뮬레이션 프로파일. 신용:과학 전진 , doi : 10.1126 / sciadv.aat1451

과학자들은 계산 된 그룹 인덱스 차이 Δn g 이 한 쌍의 광자 사이에서 일시적인 워크 오프를 일으키는 지를 보여주기 위해 조정식 BED 시스템의 작동 원리를 설명했습니다 . PC 0 의 꺼짐 / 켜짐 상태에 따라 광자 쌍의 편광 상태 (수평 또는 수직)가 그대로 유지되거나 PBS에서 공간적으로 분리 되어 스왑되어 HOM 효과를 나타냅니다. PC 0 이 스위치 온 되었을 때 , 광자 쌍의 편광은 분할 된 PC (10 개의 전기 - 광학 세그먼트 : PC 1 내지 PC 10 ) 에 동시에 도착하기 위해 바뀌었다 . 과학자들은 빔 스플리터 (BS)에서 두 광자의 동시 도달이 실험적으로 어떻게 이루어질 수 있는지를 보여주었습니다. Luo et al. 또한 빔 스플리터 의 입력 포트에서 두 광자 사이의 상대적 시간 지연 은 장치에서 동적 시간 관리를 위해 ~ 1.3 ps에서 12 ps 이상으로 미세 조정될 수 있음 을 보여주었습니다 . 과학자들은 외부 펌프, 섬유 필터 및 탐지 장치를 포함하여 실험실에서 전체 양자 실험의 제안 된 측정 설정을 구현했습니다. 연구의 두 광자 간섭이 두 개의 완전히 동일한 광자에 대한 양자 체제에 있음을 확인하기 위해, 검출 된 두 개의 도파관 출력 간의 일치 카운트 속도 (양자 얽힘 테스트에 사용됨)가 0으로 떨어집니다. 또한, 양자 간섭을 증명하기 위해 우연의 드롭 (dip)은 고전적으로 기대되는 50 %를 초과 하는 가시성 을 가져야합니다 . Luo et al. HOM 간섭 가시성을 93.5 ± 1.8 퍼센트로 계산했다.이 값은 고전적 한계보다 현저히 높으며 온칩 2 광자 간섭의 양자 특성을 검증한다. 이러한 방식으로, 물리학 자들은 모 놀리 식 통합 장치 내에서 조절 가능한 시간 관리를 위해 광자 상태를 능동적으로 조작 할 수있는 양자 전기 광학 회로를 충분히 입증했다. 그들은 능동 편광 조작을 위해 광자 쌍의 소스를 가진 2 광자 HOM 칩을 사용했습니다. 이 작품은 통합 전기 광학 회로에 대한 새로운 접근법을 창안하고 양자 응용 분야를 위해 Ti : LiNbO3에서 큐 비트 조작의 엄청난 잠재력을 활용할 수있는 문을 열었다. 이 장치는 미래의 양자 논리 연산, 초단 대칭 (hyperentanglement) 및 광섬유로 볼 수있는 초고속 프로세싱을 향한 길을 열어 주지만 양자 광학에서는 거의 사용되지 않습니다

더 자세히 살펴보기 : 빠른 광자 제어로 양자 광자 기술을보다 가까이에 제공합니다. 더 많은 정보 : Kai-Hong Luo et al. 비선형 통합 양자 전기 광학 회로, Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aat1451 Andrea Crespi et al. Anderson localization of entangled photons in an integrated quantum walk, Nature Photonics (2013). DOI: 10.1038/nphoton.2013.26 Damien Bonneau et al. 리튬 니오 베이트 도파관 장치에서 통신 파장 단일 광자의 고속 경로 및 편극 조작, Physical Review Letters (2012) DOI : 10.1103 / PhysRevLett.108.053601 Kai-Hong Luo et al. LiNbO에서 Monolithically Integrated Hong-Ou-Mandel 실험3, Conference on Lasers and Electro-Optics (2018). DOI: 10.1364/CLEO_QELS.2018.FM1G.3 CK Hong 외. 국부 화 된 단일 광자 상태의 실험적 실현, Physical Review Letters (2002). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.56.58 저널 참조 : 과학 진보 Physical Review Letters Nature Photonics

https://phys.org/news/2019-01-nonlinear-quantum-electro-optic-circuits.html#nRlv

 

 

 

.극지연구소, 남극서 기존 학설 뒤엎는 새 맨틀 발견

 

 

송고시간 | 2019-01-29 01:00 '질란디아-남극 맨틀' 남극-뉴질랜드-호주 동편에 존재 확인 질란디아-남극 맨틀 분포도 질란디아-남극 맨틀 분포도 [극지연구소 제공] 분홍색 점선의 안쪽이 질란디아-남극 맨틀이 분포하고 있는 지역. 서쪽으로는 인도양형 맨틀, 동쪽으로는 태평양형 맨틀이 분포한다. (세종=연합뉴스) 이태수 기자 = 극지연구소는 아라온호를 활용한 남극 중앙해령 탐사에서 새로운 맨틀을 찾아냈다고 29일 밝혔다. 극지연구소는 "'호주-남극 중앙해령'을 탐사한 결과 남극권에 '질란디아-남극 맨틀'로 이름 붙인 새로운 타입의 맨틀이 남극-뉴질랜드-호주 동편 영역 아래에 분포한다는 사실을 세계 최초로 발견했다"고 설명했다. 특히 이번 연구 결과는 남극 맨틀과 관련된 기존 학설을 뒤엎는 것이라 관심을 끈다. 지금까지는 태평양형 맨틀이 호주와 남극 사이에 있는 '호주-남극 부정합' 아래에서 인도양형 맨틀과 경계를 이룬다는 학설이 지배적이었다. 그러나 이번 발견으로 인도양형 맨틀과 경계를 이루는 것은 태평양형 맨틀이 아니라 '질란디아-남극 맨틀'이라는 점이 새로 확인됐다는 것이다. 이번 성과는 박숭현 극지연구소 책임연구원이 충남대, 미국 하버드 대학, 와이오밍 대학, 우즈홀 해양연구소 등과 공동으로 연구해 이뤄냈다. 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 지오사이언스'(Nature Geoscience) 2월호에 실린다. 박숭현 책임연구원은 "이번 발견으로 남극권에서도 맨틀이 하부에서 지속적이고 대규모로 상승하고 있다는 점이 확인됐다"며 "전 지구적 맨틀 순환과 진화 과정을 더욱 정확히 규명하는 연구를 확대해 나가겠다"고 말했다. tsl@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190128095800030?section=it/science

 

 

A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

 

 

 

.철과 아연이 많은 카사바는 서 아프리카의식이와 건강을 향상시킬 수있다

 

2019 년 1 월 28 일, 도날드 댄포스 식물 과학 센터 카사바 마니 쿠 결핵. Manihot esculenta, yuca 또는 casava라고도합니다. 신용 : Wikipedia. Danforth Center의 수석 연구원 인 Nigel Taylor와 연구 과학자 Narayanan Narayanan이 주도한 새로운 연구에 따르면, 식물 유전자 조합을 과다 발현하는 밭에서 자란 카사바 식물은 철과 아연의 농도를 상당히 높일 수 있습니다. 미량 영양소 결핍으로 인한 "숨겨진 기아"는 인간 건강에 대한 세계적 위협이며 특히 아프리카에서 심각한 영향을 미칩니다. 나이지리아에서는 취학 전 아동 의 75 % 와 임산부의 67 %가 빈혈을 앓고 있으며 5 세 미만 아동의 20 %가 아연 결핍증을 앓고 있습니다 . 철 결핍 성 빈혈은 면역 체계에 영향을주고 성장을 방해 하며 어린이의 인지 발달 을 저해 하지만 아연 결핍 은 설사로 인한 사망 위험을 증가시키고인지 기능 저하를 감소시킵니다. 이 두 가지 미네랄의 수치가 증가한 주요 식량 작물의 새로운 품종을 개발하면식이와 건강이 크게 향상 될 수 있습니다. 네이처 바이오 테크놀로지 지 ( Nature Biotechnology ) 지에 발표 된 논문에서 Narayanan Narayanan, Ph.D. 연구 과학자 및 도널드 댄포스 식물 과학 센터 과학자는 " 철 운반자와 ferritin 의 공학적 발현에 의한 현장 재배 된 카사바의 생물학적 보존 " 동료 인 Dorothy J. King Distinguished Investigator와 Nigel Taylor 박사는 국제적인 연구팀이 현장에서 재배 한 카사바 식물식물 유전자의 조합을 과발현하면 철과 아연의 농도가 상당히 높아질 수 있습니다. 생물학적으로 보전 된 카사바 저장 뿌리의 높은 광물 수준은 일반적인 식료품으로 가공 된 후에도 유지되며 서 아프리카의 카사바 소비 인구의 건강에 중대한 영향을 미칠 수있는 수준에서 영양 학적으로 이용 가능합니다. "이 연구 결과는 농민과 소비자에게 중요한 수확량과 다른 식물 특성을 유지하면서 카사바 뿌리의 철분과 아연 함량을 높일 수 있음을 보여주었습니다. "우리는 또한 더 높은 미네랄 수준이 조리 중에 사라지지 않는다는 것을 확인했습니다. 즉, 더 나은 영양이 실제로 저녁 식사 접시와 소화관에 도달 할 수 있음을 의미합니다." 오늘 발표 된 연구 결과는 10 년 동안 실험실, 온실 및 현장에서 근무하는 12 명 이상의 과학자들의 참여로 이루어졌습니다. 미네랄 수준이 높은 시리얼 작물은 유전자 변형 도구를 사용하여 개발되었지만 카사바 (cassava)와 같은 비초 식물은 토양에서 미네랄을 다른 방식으로 흡수합니다. 궁극적으로 전형적인 식물 종인 Arabidopisis의 두 가지 유전자 IRT1과 FER1이 결합하여 철분 농도가 기존의 카사바보다 6 ~ 12 배 높고 아연 농도가 3 ~ 10 배 높은 카사바 식물로 이어졌습니다. "철 및 아연 수준을 높이고 수확량에 영향을 미치지 않고 현장 조건에서 유전자를 유지하는 유전자의 조합을 찾는 것은 진정한 도전이었습니다."라고이 논문의 수석 저자 인 Dr. Narayanan Narayanan은 말했다. 연구진은 카사바의 미네랄 수준에서 식품 가공의 영향을 확인하기 위해 카사바를 절단, 담금질, 발효, 압착 및 볶음으로써 서 아프리카 전통 식품 인 gari와 fufu를 준비했다. 그들은 높은 수준의 철분과 아연이 이러한 조리 과정을 통해 유지되었으며 소화 후 장내 흡수가 가능함을 발견했습니다. 궁극적으로 생물 농축 된 카사바는 서 아프리카의 어린이와 여성을 대상으로 철분에 대한 예상 평균 요구량 (EAR)의 40-50 %, 아연에 대한 EAR의 60-70 %를 제공 할 수 있습니다. "Biofortified cassava는 서 아프리카에서 수백만 명의 사람들의 영양과 건강을 향상시킬 잠재력이 있습니다."라고 Taylor는 말했습니다. "더 높은 철과 아연은이 특별한 식물에서 수확 한 모든 뿌리에 존재할 것이고, 따라서 그들로부터 준비된 모든 음식에 물릴 것입니다." VIRCA Plus 프로젝트 (cassavaplus.org)의 연구원들은 나이지리아에서 인기있는 카사바 품종에 높은 철분과 아연 특성을 통합하고 2019 년에 더 많은 현장 평가와 평가를 계획하고 있습니다. 철분 아연 바이오 포스 카 카바는 앞으로 농민과 소비자들에게 제공 될 것입니다.

추가 정보 : 미량 영양소 운반을보다 효율적으로 자세한 정보 : 철 운반자 및 ferritin의 공학적 발현을 통한 현장 재배 된 카사바의 생물학적 특성 , Nature Biotechnology (2019). DOI : 10.1038 / s41587-018-0002-1 , https://www.nature.com/articles/s41587-018-0002-1 저널 참고 문헌 : Nature Biotechnology :에 의해 제공 도널드 댄포스 식물 과학 센터

https://phys.org/news/2019-01-cassava-high-iron-zinc-diets.html#nRlv