거대한 전파 은하에 대한 새로운 연구는 기존의 지혜를 무시한다
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.물리학 자들은 빅뱅을 시작한 중요한 '재가열'기간을 시뮬레이션
매사추세츠 공과 대학 제니퍼 추 이미지 : Christine Daniloff, MIT, ESA / Hubble 및 NASA, 2019 년 10 월 25 일
약 130 억 년 전 빅뱅 이론이 진행되면서 우주는 팽창하면서 냉각 된 물질의 무한 작고 컴팩트 한 불 덩어리로 폭발하면서 첫 번째 별과 은하를 요리하는 반응을 일으켰습니다. 오늘 우리가보고있는 문제입니다. 빅뱅이 우주를 계속 확장하는 과정에 착수하기 직전에 물리학 자들은 초기 우주에는 또 다른 폭발적인 단계가 있다고 믿습니다. 우주 팽창은 1 조분의 1 초도 채 걸리지 않았습니다. 이 기간 동안, 빅뱅 (Big Bang)의 프로세스가 유아 우주를보다 천천히 확장하고 다양 화하기 위해 인수하기 전에 차갑고 균일 한 덩어리가 기하 급수적으로 빠르게 팽창했습니다. 최근의 관측은 빅뱅과 우주 인플레이션에 대한 이론을 독립적으로지지 해왔다. 그러나 두 과정은 서로 근본적으로 다르기 때문에 과학자들은 한 과정이 다른 과정을 따르기 위해 노력하고 있습니다. 현재 MIT, Kenyon College 등의 물리학 자들은 빅뱅 (Big Bang)과 우주의 인플레이션을 연결했을 수있는 초기 우주의 중개 단계를 자세히 시뮬레이션했습니다. "재가열"로 알려진이 단계는 우주 팽창의 끝에서 일어 났으며 인플레이션의 차갑고 균일 한 물질을 빅뱅이 시작될 때 있던 매우 뜨겁고 복잡한 수프에 넣는 과정을 포함했습니다. MIT의 과학 역사학과 물리학과 교수 인 데이비드 카이저 (David Kaiser)는“인플레이션 재가열 기간은 빅뱅의 조건을 설정하고 어떤 의미에서는 빅뱅에 '뱅'을 넣는다. "모든 지옥이 풀리고 물질이 단순한 방법 이외의 방식으로 행동하는 것은이 교량시기입니다." 카이저와 그의 동료들은 인플레이션이 끝났을 때이 혼란스러운시기에 여러 형태의 물질이 어떻게 상호 작용했는지 자세히 시뮬레이션했다. 그들의 시뮬레이션은 인플레이션을 유도 한 극한의 에너지가 1 초도 안되는 짧은 시간 안에 빅뱅의 시작에 필요한 조건을 만들어내는 방식으로 재분배 될 수 있음을 보여줍니다. 연구팀은 양자 효과 가 매우 높은 에너지에서 물질이 중력에 반응하는 방식을 수정하여 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 물질과 중력이 상호 작용해야한다고 예측하는 방식에서 벗어나 면이 극단적 인 변형이 훨씬 빠르고 효율적일 수 있다는 것을 발견했습니다. Kaiser는 "이를 통해 인플레이션부터 포스트 인플레이션 기간, 빅뱅 및 그 이후까지의 끊임없는 이야기를 할 수 있습니다."라고 카이저는 말합니다. "우리는 알려진 물리학을 가진 연속적인 과정을 추적하여 이것이 우주가 오늘날 우리가 보는 방식으로 보이게 된 하나의 그럴듯한 방법이라고 말할 수 있습니다." 팀의 결과는 오늘 Physical Review Letters 에 나타납니다 . Kaiser의 공동 저자는 Kenyon College의 수석 저자 인 Rachel Nguyen과 John T. Giblin이며, 네덜란드의 Leiden University의 MIT 대학원생 Evangelos Sfakianakis와 Jorinde van de Vis입니다. "자체와 동기화" VF Weisskopf 물리학 교수 인 MIT의 Alan Guth가 1980 년대에 처음 제안한 우주 팽창 이론은 우주가 양자의 크기가 100 억에 달하는 매우 작은 물질로 시작되었다고 예측합니다. 이 반점은 초고 에너지 물질로 채워져 있기 때문에 에너지가 가해지면 팽창 중력 (인플레이션 배후의 추진력)이 생성됩니다. 퓨즈의 불꽃처럼,이 중력은 유아 우주를 가장 빠른 속도로 바깥쪽으로 폭발시켜 1 조분의 1 초도 안되는 원래 크기 (1과 26, 0)의 거의 8 배로 팽창 시켰습니다. 두 번째. 카이저와 그의 동료들은 우주 팽창이 끝났을 때와 빅뱅 직전의 다리 간격과 같은 가장 빠른 재가열 단계를 알아 내려고 노력했다. Kaiser는“초기 재가열 단계는 공명으로 표시되어야한다. 한 가지 형태의 고 에너지 물질이 지배적이며, 넓은 공간에서 자체적으로 동기화되어 새로운 입자가 폭발적으로 생성된다”고 Kaiser는 말했다. "그 행동은 영원하지 않을 것이며, 일단 에너지를 두 번째 형태의 물질로 옮기기 시작하면, 그 자체의 스윙은 공간에 걸쳐 더 고르지 않고 고르지 않게 될 것입니다. 우리는 그 공명 효과가 깨지는 데 걸리는 시간을 측정하고 싶었습니다. 그리고 생성 된 입자들이 서로 흩어져서 빅뱅 (Big Bang) 조건을 연상시키는 일종의 열 평형에 도달하게된다. " 이 팀의 컴퓨터 시뮬레이션 은 여러 형태의 물질을 매핑 한 큰 격자를 나타내며 과학자들이 특정 조건을 변화시키면서 공간과 시간이 지남에 따라 에너지와 분포가 어떻게 변했는지 추적했습니다. 시뮬레이션의 초기 조건은 우주의 인플레이션 동안 초기 우주의 물질 분포가 어떻게 작동했는지에 대한 예측 세트 인 특정 인플레이션 모델을 기반으로했습니다. 과학자들은 예측이 우주 마이크로파 배경의 고정밀 측정치, 즉 빅뱅 이후 380,000 년에 방출 된 잔여 방사광과 밀접하게 일치하기 때문에 다른 특정 팽창 팽창 모델을 선택했습니다. 보편적 인 조정 시뮬레이션은 최근 다른 실험에서 관찰 된 입자 유형 인 H 스 보손 (Higgs boson)과 매우 유사한 인플레이션 중에 지배적 일 수있는 두 가지 유형의 물질의 거동을 추적했습니다. 시뮬레이션을 실행하기 전에 팀은 모델의 중력 설명에 약간의 "조정"을 추가했습니다. 오늘날 우리가 보는 평범한 물질은 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예측 한 것처럼 중력에 반응하지만, 우주 인플레이션 중에 존재했던 것으로 생각되는 것과 같은 훨씬 더 높은 에너지의 물질은 약간 다르게 다르게 중력과 상호 작용하는 방식으로 작용해야합니다. 양자 역학 또는 원자 규모의 상호 작용에 의해 수정됩니다 . 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 중력의 강도는 상수로 표현되며, 물리학자는 최소 결합으로 지칭합니다. 즉, 특정 입자의 에너지에 관계없이 강도에 의해 설정된 중력에 의해 중력 효과에 반응합니다. 보편적 인 상수. 그러나 우주 팽창 으로 예측되는 매우 높은 에너지 에서 물질은 약간 더 복잡한 방식으로 중력과 상호 작용합니다. 양자 역학적 효과는 초고 에너지 물질과 상호 작용할 때 중력의 강도가 공간과 시간에 따라 다를 수 있다고 예측합니다. 이는 비 최소 결합이라고 알려진 현상입니다. 카이저와 그의 동료들은 인플레이션 모델에 비 최소 커플 링 용어를 포함 시켰으며,이 양자 효과를 올리거나 내릴 때 물질과 에너지의 분포가 어떻게 변하는 지 관찰했다. 결국 그들은 양자 수정 중력 효과가 물질에 더 강력하게 영향을 미치며, 우주는 추위의 균질 한 물질에서 인플레이션의 더 크고 다양한 형태의 물질로 빅뱅의 특징으로 더 빨리 전이됨을 발견했다. 이 양자 효과를 조정함으로써 우주의 크기가 거의 3 배가되는 데 걸리는 시간을 기준으로 2 ~ 3 개의 "e-folds"이상의 중요한 전환이 이루어질 수 있습니다. 이 경우 우주의 크기가 2 ~ 3 배로 3 배가 걸리는 시간 내에 재가열 단계를 시뮬레이션 할 수있었습니다. 이에 비해 인플레이션 자체는 약 60 회 e-fold 이상 발생했습니다. 카이저는“재가열은 모든 것이 헤이 와이어가 된 미친 시간이었다. "우리는 그 당시에 물질이 너무 강하게 상호 작용하여 그에 따라 빠르게 긴장을 풀고 빅뱅의 무대를 아름답게 만들 수 있음을 보여줍니다. 우리는 그 사실을 알지 못했지만 이것이 이러한 시뮬레이션에서 떠오르는 것입니다. 알려진 물리학으로 우리에게 흥미 롭습니다. "
더 탐색 암흑 물질이 빅뱅보다 나이가 많을 수 있음 추가 정보 : Rachel Nguyen et al. 비 최소 커플 링을 사용한 다중 필드 팽창 후 예열의 비선형 역학, 물리적 검토 편지 (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.123.171301 저널 정보 : 실제 검토 서한 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2019-10-physicists-simulate-critical-reheating-period.html
.거대한 전파 은하에 대한 새로운 연구는 기존의 지혜를 무시한다
작성자 : Michelle Ulyatt, University of Kent 크레딧 : CC0 Public Domain,2019 년 10 월 25 일
기존의 지혜는 우리가 멀어 질수록 큰 물체가 작아 보인다고 말하지만, 우리가 먼 우주를 관찰 할 때이 고전 물리학의 기본 법칙은 반대입니다. 켄트 대학교 (University of Kent)의 천체 물리학 자들은 우주에서 가장 큰 물체의 발달을 시뮬레이션하여 은하와 다른 우주 체가 어떻게 형성되었는지 설명하는 데 도움을 주었다. 먼 우주 를 살펴보면 여전히 형성 단계에 있었던 과거 상태에서 우주 를 관찰 할 수 있습니다. 당시에는 은하가 자라고 있었고 엄청난 양의 가스와 에너지가 과도하게 방출되는 블랙홀 이 엄청나게 퍼졌습니다. 이 문제는 저수지 쌍으로 축적되어 우주에서 가장 큰 물체 인 소위 거대한 전파 은하를 형성했습니다. 이 거대한 전파 은하들은 우주의 많은 부분에 걸쳐 있습니다. 빛의 속도로 움직여도 하나를 통과하는 데 수백만 년이 걸릴 것입니다. 천체 물리학 및 행성 과학 센터의 Michael D. Smith 교수와 학생 Justin Donohoe가 연구에 협력했습니다. 그들은 멀리있는 우주로 더 멀리있는 물체를 시뮬레이션 할 때 더 작게 보이지만 실제로는 그 반대를 발견 할 것으로 예상했습니다. 스미스 교수는 다음과 같이 말했습니다 : " 우리가 먼 우주를 멀리 볼 때 , 우리는 젊었을 때 과거에 물체를 관찰하고 있습니다. 우리는이 먼 거인들이 비교적 작은 모호한 엽 쌍으로 나타날 것으로 예상했습니다. 우리는이 거인들이 멀리 떨어져 있어도 여전히 거대한 것으로 나타났습니다. " 전파 은하들은 오랫동안 쌍둥이 제트에 의해 구동되어 로브를 팽창시키고 거대한 공동을 생성하는 것으로 알려져왔다. 팀은 Forge 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하여 이러한 제트의 효과를 재현 한 3 차원 유체 역학을 생성했습니다. 그런 다음 결과 이미지를 먼 은하의 관측과 비교했습니다. 물체의 방향과 크기의 변화를 측정하는 새로운 분류 지수 인 림 브라이트닝 지수 (LB)를 사용하여 차이를 평가 하였다. 스미스 교수는 "우리는 일단 당신이 충분히 멀어지면 우주는 돋보기 처럼 행동 하고 하늘에서 물체의 크기가 커지기 시작 한다는 것을 이미 알고 있습니다 . 거리 때문에 우리가 관찰 한 물체는 매우 희미합니다. 이 핫스팟 은 전파 은하의 바깥 쪽 가장자리에서 발생하므로 그 어느 때보 다 커져서 우리의 초기 기대를 혼란스럽게합니다. " 왕립 천문 학회 월간 고지 에는 "원거리 무선 은하의 형태 학적 분류가 3 차원 시뮬레이션으로 탐구되었다"라는 전체 연구가 발표되었다 .
더 탐색 천문학 자들은 지금까지 발견 된 가장 먼 전파 은하 더 많은 정보 : Michael D Smith et al., 먼 라디오 은하의 형태 학적 분류는 3 차원 시뮬레이션, 왕립 천문 학회 월간 공지 (2019)로 탐색되었습니다 . DOI : 10.1093 / mnras / stz2525 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 공지 에 의해 제공 켄트의 대학
https://phys.org/news/2019-10-giant-radio-galaxies-defies-conventional.html
.시간적 데이터 분류 및 예측을위한 저수지 컴퓨팅 시스템
작성자 : Ingrid Fadelli, Tech Xplore 저수지 컴퓨팅 칩의 이미지. 크레딧 : John Moon, University of Michigan.2019 년 10 월 25 일 기능
지난 10여 년 동안 심층 학습 방식은 이미지와 같은 정적 데이터를 처리하는 데 점점 더 효율적이되었습니다. 그러나 이러한 기술은 비디오, 사람의 말 및 기타 스트리밍 입력과 같은 시간적 데이터를 분석하는 데 다소 덜 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. 시간 데이터를 처리하려면 더 큰 인공 신경망이 필요하기 때문에 훈련과 구현에 더 많은 비용이 듭니다. 이를 염두에두고 미시간 대학교 (University of Michigan)의 연구원 팀은 최근에 임시 데이터를보다 효과적으로 처리하기위한 저수지 컴퓨팅 하드웨어 시스템을 개발했습니다. 저수지 컴퓨팅 시스템은 본질적으로 입력을 고차원 공간에 매핑하는 저수지와 저수지의 고차원 상태에 기반한 패턴 분석을위한 판독 값으로 구성됩니다. 이들 시스템은 시간적 또는 순차적 데이터 처리에 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 네이처 일렉트로닉스 (Nature Electronics)에 발표 된 논문에 발표 된 연구원들이 개발 한이 시스템은 내부 단기 기억 능력을 갖춘 동적 산화 텅스텐 (WO x ) 메모리를 기반으로한다. "시간 데이터 처리에 필요한 대규모 네트워크 크기의 주된 이유는 네트워크에서 학습하고 저장해야하는 많은 시간적 기능이 있기 때문입니다."연구를 주도한 선임 저자 Wei Lu는 TechXplore에 말했다. "이 문제를 해결하기 위해 시스템의 '저장소'에서 기능을 익히지 않고도 입력을 처리 할 수있는 '저장소 컴퓨팅'개념을 채택했습니다. 이는 저장소의 '단기 메모리'속성으로 가능합니다. 어떤 것도 명시 적으로 저장하지 않고도 다른 입력에 따라 반응 할 수 있습니다. "
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/areservoirco.mp4
혼돈 시스템의 진화와 실제 시스템 (파란색 점)의 진화에 대한 시스템의 예측 (빨간색 점)을 1000 회 이상 보여주는 비디오. 이 비디오는 시스템이 혼돈 시스템의 진화를 매우 잘 포착하고 신뢰할 수있는 예측을 할 수 있음을 보여줍니다. 흥미롭게도, 예측이 꺼져있는 경우에도 연구원들은 실제 사건을 추적하는 대신 예측이 실제로 실제 사건보다 우선한다는 사실을 발견했습니다. 크레딧 : Moon et al. 가장 최근에 개발 된 저수지는 단기 메모리 효과를 모방하는 디지털 회로를 사용하여 제작되었습니다. 이로 인해 결국 물리적으로 구현하기가 어려워 비실용적입니다. 한편 Lu와 그의 동료들은 본질적인 단기 메모리 특성을 가진 WO x 멤 리스터 장치를 사용하여 저장소 컴퓨팅 시스템을 제작했다 . 다시 말해서, 각각의 개별 멤 리스터 장치는 그 자체가 동적 시스템이며 광범위한 시간적 입력을 처리 할 수있다. 이러한 멤 리스터를 통해 저수지 시스템은 임시 입력을 저수지 상태에 비선형 적으로 매핑 할 수 있습니다. 그런 다음 선형 판독 기능으로 투영 된 형상을 쉽게 처리 할 수 있습니다. Lu는 설명했다. 저수지 컴퓨팅 네트워크의 개략도. 크레딧 : John Moon, University of Michigan. Lu와 그의 동료들은 음성 숫자 인식과 관련된 표준 음성 인식 작업을 통해 시스템을 시연하고 평가했습니다. 그들의 시스템은 99.2 %의 놀라운 정확도로 인간이 사용하는 숫자를 인식 할 수있었습니다. Lu는“네트워크가 입력의 시간적 특성을 포착 할 수 있기 때문에 더 흥미롭게도 네트워크를 사용하여 예측 / 예측 기능을 수행 할 수 있다는 것을 보여 주었다”고 말했다. "예를 들어, 음성 인식에서 화자가 마무리하기 전에 화자의 의도 된 단어를 예측할 수 있습니다. 다른 예에서, 우리는 혼돈 시스템의 복잡한 특징을 포착하고 혼돈 시스템의 진화를 확실하게 예측할 수있는 네트워크의 능력을 보여주었습니다. 장기적으로는 매우 어려운 작업입니다. " 미래에, 저수지 연구원의 팀에 의해 고안 시간 입력을 분석하고 예측을위한 컴퓨팅 시스템은 많은 흥미로운 응용 프로그램을 수 있습니다. 예를 들어 휴먼 머신 인터페이스, 자율 주행 플랫폼 및 스트리밍 입력 처리 또는 예측이 필요한 기타 기술을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더욱이,이 새로운 접근법을 사용하면, 시간 데이터를 처리하기위한 인공 신경망 의 크기 및 전력 소비 가 상당히 감소 될 수있다. 이로 인해 이러한 네트워크를 기존 시스템에 더 쉽고 저렴하게 내장 할 수있어 궁극적으로 연구원은 광범위한 장치에 실시간 시간 데이터 분석 기능을 장비 할 수 있습니다. Lu 는 "우리는보다 복잡한 시스템을 개발하고 네트워크 성능 을 더욱 향상시키기 위해 노력하고있다 "고 덧붙였다.
더 탐색 Memristors는 빠른 학습 신경망을 강화합니다 추가 정보 : John Moon et al. 멤 리스터 기반 저수지 컴퓨팅 시스템 인 Nature Electronics (2019)를 사용한 시간 데이터 분류 및 예측 DOI : 10.1038 / s41928-019-0313-3 저널 정보 : Nature Electronics
https://techxplore.com/news/2019-10-reservoir-temporal-classification.html
2019 년 10 월 25 일
.작은 자석은 큰 비밀을 드러냅니다
에 의해 캘리포니아 대학 - 리버 사이드 Igor Barsukov는 UC Riverside의 물리 조교수입니다. 크레딧 : Barsukov lab, UC Riverside
리버 사이드 캘리포니아 대학교 (University of California)의 물리학자가 이끄는 국제 연구팀은 의약, 양자 계산 및 spintronics의 응용 설계에 영향을 줄 수있는 나노 입자에서 전자 스핀 역학의 미세한 과정을 확인했습니다. 자성 나노 입자 및 나노 소자는 약물 전달 및 MRI와 같은 의학 및 정보 기술 과 같은 여러 응용 분야를 가지고 있습니다 . 전자 스핀의 움직임 인 스핀 다이나믹스를 제어하는 것은 이러한 나노 자석 기반 응용 제품의 성능을 향상시키는 데 중요합니다. 물리 과학 및 천문학과 조교수 인 이고르 바수 코프 (Igor Barsukov)는“이 연구는 나노 자석에서의 스핀 역학에 대한 우리의 이해를 향상시킨다”고 말했다 . 스피닝 탑과 같은 세차 전자 스핀은 서로 연결되어 있습니다. 하나의 스핀이 세차를 시작하면 세차는 인접한 스핀으로 전파되어 파도가갑니다. 스핀의 집합적인 여기 (excitation) 인 스핀파는 나노 크기 자석에서 큰 자석 또는 확장 된 자석에서와 다르게 행동한다. 나노 자석에서, 스핀파는 자석의 크기, 전형적으로 약 50 나노 미터에 의해 제한되며, 따라서 특이한 현상을 나타낸다. 특히, 하나의 스핀파는 스핀파의 양자 단위 인 "3 마그 논 산란"이라는 프로세스를 통해 다른 스핀 파형으로 다른 스핀 파형으로 변환 될 수있다. 나노 자석에서이 프로세스는 공진 적으로 향상되어 특정 자기장에 대해 증폭됩니다. Barsukov는 UC Irvine 및 San Jose의 Western Digital 연구원 및 우크라이나 및 칠레의 이론 동료들과 협력하여 3 개의 마그 논 산란과 나노 자석의 크기가 이러한 자석이 스핀 전류에 어떻게 반응 하는지를 보여주었습니다. 이러한 발전은 패러다임 전환의 발전으로 이어질 수 있습니다. Barsukov는“Spintronics는보다 빠르고 에너지 효율적인 정보 기술을위한 길을 선도하고 있습니다. "이러한 기술의 경우, 나노 자석은 구성 요소 이며 회전 전류에 의해 제어되어야한다." Barsukov는 기술적 인 중요성에도 불구하고 나노 자석의 에너지 소산에 대한 기본적인 이해가 어려웠다 고 설명했다. 연구팀의 연구는 나노 자석의 에너지 소산 원리에 대한 통찰력을 제공하며 스핀 트로닉스와 정보 기술을 연구하는 엔지니어가 더 나은 장치를 만들 수있게한다. 바수 코프 교수는“우리 연구에서 조사 된 미세한 공정은 현재 연구원들이 개별 마그 논을 다루려고 시도하는 양자 계산의 맥락에서 중요 할 수있다. "우리의 연구는 여러 분야의 연구에 잠재적으로 영향을 줄 수 있습니다."
더 탐색 그래 핀의 이중층으로 스핀 전류 제어 추가 정보 : "나노 스케일 페로 마그넷의 거대 비선형 댐핑" Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aav6943 , https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaav6943 저널 정보 : 과학 발전
https://phys.org/news/2019-10-small-magnets-reveal-big-secrets.html
.Google의 '양자 우위'가 미래 컴퓨팅에 의미하는 바
작성자 : Deborah Netburn 크레딧 : CC0 Public Domain,2019 년 10 월 25 일
구글 팀에 따르면 처음으로 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 불가능한 계산 작업을 수행했다. 산타 바바라에있는이 회사 실험실의 과학자들과 엔지니어들은 수요일 Nature 저널에 발표 된 보고서에서 이정표를 발표했다 . 그들은 그들의 기계가 단 200 초만에 작업을 완료 할 수 있었고, 세계에서 가장 강력한 슈퍼 컴퓨터는 동일한 작업을 수행하기 위해 10,000 년이 필요할 것이라고 말했다. 임의로 선택된 명령 시퀀스를 실행하는 작업 자체에는 특별한 실제 용도가 없습니다. 그러나 전문가들은이 업적이 양자 컴퓨팅 의 미래 약속을 보여주는 것으로 여전히 중요하다고 말합니다 . MIT의 윌리엄 올리버 (William Oliver)는이 업적을 라이트 형제의 첫 성공적인 비행과 비교했습니다. 그는“이 사건이 실제로 달성 한 것이 아니라 가장 중요한 사건이었다”고 연구와 함께 논평했다. 구글 과학자들은 "양자 우위"라고 알려진 최초의 시연으로이 업적을 환영하고있다. 이 문구는 2012 년 Caltech의 이론 물리학자인 존 프리 스킬 (John Preskill)에 의해 만들어졌으며, 양자 컴퓨터가 단순히 고전 컴퓨터로 는 할 수 없었던 일을 할 수있는 시점을 설명합니다 . 구글의 발표가 진정한 양자 우위를 나타낸다는 데 모두가 동의하지는 않는다. IBM의 컴퓨터 과학자들은 Summit이라는 가장 강력한 슈퍼 컴퓨터가 10,000 년이 아닌 2.5 일 안에 동일한 작업을 완료 할 수 있다고 반박했습니다. 그럼에도 불구하고 구글의 성공은 양자 우위를 향한 길고 구불 구불 한 길에 주목할만한 디딤돌이라고 Preskill은 말했다. 그는 "하룻밤 동안 아무것도 변하지 않을 것이지만, 현재 양자 컴퓨터가 적어도 어떤 분야에서는 지구상에서 최고의 컴퓨터를 능가 할 수있는 무대에 있다는 것이 중요하다"고 말했다. Preskill은 The Los Angeles Times에 오늘날 양자 컴퓨팅의 현재 위치와 향후 해결해야 할 큰 문제 유형에 대해 이야기했습니다. 그러나 미리 알아 두십시오 : 이것은 완전히 알려지지 않은 수많은 새로운 기술입니다.
Q : 양자 컴퓨팅에 어떻게 관심을 가지셨습니까? A : 1990 년대 중반 퀀텀 컴퓨터 가 있다면 정말 어려운 문제를 해결할 수 있다는 것이 발견되었습니다 . 가장 큰 인기를 얻은 것은 너무 어려운 계산이 필요했기 때문에 깨지지 않는 것으로 널리 사용되는 널리 사용되는 암호 시스템을 깰 수 있다는 것입니다. 나는 그것이 내가 들어 본 것 중 가장 흥미로운 것이라고 생각했습니다.이 아이디어는 여러분이 문제를 해결할 수 있는지 아닌지는 일반적인 고전 물리학 대신 양자 역학에 의해 세계가 묘사되는지 여부에 달려 있습니다.
Q : 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 어떻게 다릅니 까? 답 : 고전적인 컴퓨터가 사용하는 언어는 모두 0과 1의 문자열을 다루는 것에 관한 것이지만 양자 물리학의 언어는 상당히 다릅니다. 이것은 기술적으로 정확한 진술보다 은유 적이지만 양자 컴퓨터에는 큐 비트가 있으며 동시에 0과 1이 될 수 있습니다. 그것은 그들이 완전히 다른 언어를 말하는 방법을 설명하는 방법입니다. 양자 컴퓨팅의 잠재적 약속은 양자 컴퓨터가 우리가 평범한 디지털 컴퓨터로는 절대 할 수없는 일을한다는 것입니다. 우리가 그것을 유용한 것으로 바꿀 수 있는지 여부는 현재 연구의 주제입니다.
Q : 어떤 종류의 문제를 해결하려면 양자 컴퓨터가 필요합니까? A : 응용 분야가 가장 분명한 곳은 우리가 일부 큰 양자 시스템이 어떻게 작동 할 것인지를 알고 싶을 때입니다. 예를 들어, 화학자들은 큰 분자를 만들려고 할 때 발생하는 일을 매우 정확하게 묘사하려고합니다. 그들은 컴퓨터에 그것을 넣으려고 노력하지만 분자가 커지면 분자에서 양자 역학이 정말로 중요하기 때문에 너무 어려워서 평범한 비트로 무엇을하고 있는지 설명 할 수 없습니다. 그러나 양자 컴퓨터에서는 매우 잘 묘사 할 수 있습니다.
Q : 실제 응용 프로그램이 있습니까? A : 우리는 양자 화학에서 농업과 인간 건강에 중요한 영향을 미칠 것이라고 생각합니다. 새로운 의약품, 새로운 에너지 원, 태양 광 발전을위한 새로운 방법 및 새로운 재료 개발에 도움이 될 수 있습니다. 그것은 길을 따라가는 길 일지 모르지만 사람들이 잠재적 인 응용 프로그램에 대해 흥분하게 만드는 부분 중 하나입니다.
Q : 과학자들은 현재 양자 컴퓨터를 사용하여 문제를 해결하고 있습니까? A : 사람들이 실험을하고 있지만 아직 그 라인을 따라보고 할만한 멋진 것은 없습니다. 기존의 디지털 클래식 컴퓨터로는 더 잘 할 수 없을 정도로 양자 컴퓨터로 아무것도 한 적이 없다고 생각합니다. 그러나 사람들은 기술을 발전시킬 준비가되어 있고 준비가되기를 원합니다. 우리가 양자 컴퓨팅의 실질적인 경제적 영향을 볼 때 정확히 아무도 모릅니다.
Q : 2012 년에 "양자 우위"라는 문구를 만들게 된 계기는 무엇입니까? A : 저는 기술 역사에서 어떤 특별한 일이 일어나고 있다는 점에 주목해야한다고 생각했습니다. 양자 계산이 발전함에 따라, 우리는 현재 또는 예측 가능한 디지털 컴퓨터로 할 수있는 것 이상의 것을 생각하는 양자 컴퓨터로 작업을 수행하는 시점에 도달 할 것입니다.
Q :하지만 모두가 그 용어를 좋아하는 것은 아닙니다. A : 일부 사람들은 현재 기술의 상태를 지나치게 강조하고 있으며 단기적 의미가 무엇인지에 대한 부주의하거나 비현실적인 기대에 부응한다고 생각합니다. 나는 그 우려를 이해합니다. 우리는 지나치게 주장하고 싶지 않습니다. Google은이 머신을 보유하고 있지만 향후 몇 년 동안 누구나 관심을 가질만한 유용한 기능을 제공 할 수 있는지 여부는 아무도 모릅니다. 우리는이 강력한 장치를 가지고 있고 어떻게해야할지 모릅니다. 우리는 그것을 실험하고 다른 것들을 시도해야합니다. 우리는 그것을 블록 주위로 운전하고 우리가 무엇을 할 수 있는지보아야합니다.
Q : Google의 발표가 큰 문제라고 생각하십니까? A : 그것은 당신이 생각하는 것에 달려 있습니다. 나는 그것이 점진적인 단계라고 말하고 싶지만 우리는 양자 컴퓨팅 기술이 진보하고 있으며 우리가 할 수 있었던 양자 컴퓨터로 잠재적으로 우리가 할 수있는 일에 도달하고 있다는 표시로 앉아서 그것을 즐길 수도 있습니다. 고전적인 것들과는 관련이 없습니다.
Q : 양자 컴퓨터가 현실이 되려면 어떤 단계를 거쳐야합니까? A : 더 많은 큐 비트, 더 적은 노이즈. 이것은 양자 컴퓨터를 더욱 강력하게 만듭니다. 아마도이 두 가지가 계속 발생할 것입니다.
Q : 언제 양자 컴퓨터가 더 유용해질 지에 대한 생각이 있습니까? A : 수십 년이되었지만 아무도 확실히 말할 수는 없습니다. 거기에는 많은 다른 아이디어가 있으며 획기적인 기술로 이륙 할 수 있습니다.
Q : 언젠가 양자 컴퓨팅이 표준이 될 것이라고 생각하십니까? A : 현재 이해 한 바에 따르면, 양자 컴퓨터에는 매우 특수한 응용 프로그램이있을 것입니다. 그러나 우리는 그것들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확실하게 말할 수 없습니다. 양자 컴퓨터에서 이메일을하고 싶을 것 같지 않습니다. 그러나 미래에 양자 정보를 보내는 양자 인터넷이 암호화에 이점이 있기 때문에 양자 인터넷을 가지고 있을지도 모릅니다. 양자 상태로 인코딩 된 정보를 도청하는 것은 매우 어렵다. 그 일이 일어날 지 아닌지는 아무도 확실하지 않습니다. (이 인터뷰는 길이와 명확성을 위해 편집되었습니다.)
더 탐색 구글은 양자 컴퓨팅 이정표를 선전 저널 정보 : 자연 © 2019 로스 앤젤레스 타임즈
https://phys.org/news/2019-10-google-quantum-supremacy-future.html
.음, 꼬리가 보인다
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
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
.처음 설명 된 양자 재료의 고유 한 특성
퍼듀 대학교 스티브 탈리 크레딧 : CC0 Public Domain,2019 년 10 월 23 일
Purdue University는 나노 기술과 스핀 트로닉스 분야에서 향후 응용 될 것으로 생각되는 새로운 철 함유 물질의 특성을 결정했습니다. 토폴로지 절연체 인 천연 물질 은 얼음에서 나오는 물과 달리 전자 상을 바꿀 때 결정 구조를 크게 변화시키지 않는 흥미로운 특성을 가진 특이한 유형의 3 차원 (3 차원) 시스템입니다. 액체를 증기로 더 중요한 것은, 재료는 전기 전도성 표면이지만 비전 도성 (절연) 코어를 갖는다. 그러나, 일단 도핑이라 불리는 프로세스 동안, 철이 천연 재료에 도입되면, 고성능 계산 방법에서 발견 된 특정 구조적 재 배열 및 자기 특성이 나타난다. 물리학과 천문학 부교수 인 호르헤 로드리게스 (Jorge Rodriguez)는 “이러한 새로운 물질 인 이러한 토폴로지 절연체는 새로운 물질 상태를 보여주기 때문에 상당한 관심을 끌었다. 로드리게스는“철 이온의 추가는 토폴로지 자기 절연체에 새로운 잠재적 인 기술 응용을 제공하는 새로운 자기 특성을 도입한다. "철 이온과 같은 토폴로지 절연체에 자기 도펀트를 첨가함으로써, 토폴로지와 자기 특성의 조합의 결과로 새로운 물리적 현상이 예상된다"고 그는 덧붙였다. 2016 년에 세 명의 과학자가 관련 재료에 대한 연구로 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그러나 철 함유 토폴로지 절연체 의 모든 매력과 약속을 위해, 나노 기술에서 이러한 재료를 사용하려면 구조적, 전자적, 자기 적 특성이 어떻게 작용하는지에 대한 추가 이해가 필요 했습니다. 로드리게스는 그의 연구는 초소형 컴퓨터를 사용하여 매우 작은 구조적 및 전자적 구성을 탐지하는 기술인 Mössbauer 분광법을 설명하기 위해 다른 과학자들이 철 시스템에서 실험적으로 관찰 한 것을 이해하고 있다고 말했다 . "계산 환경에서 양자 역학의 법칙을 사용함으로써, 우리는 밀도 함수 이론 (density functional theory)이라는 모델링 기법을 사용할 수 있었는데,이 기법은이 물질에 대한 양자 역학의 기본 방정식을 풀고 실험 결과를 충분히 설명 할 수있었습니다." 로드리게스는 말했다. "처음으로 우리는 Mössbauer 분광법에 의해 생성 된 실험 데이터와이 재료의 3 차원 구조 사이의 관계를 설정할 수있었습니다. 토폴로지 재료에 대한이 새로운 이해는 엔지니어가 새로운 응용 분야에서 쉽게 사용할 수있게합니다. " 이 작품은 Physical Review B 에 실렸다 .
더 탐색 토폴로지 절연체 튜닝 Sb2Te3 : 철 추가 추가 정보 : Jorge H. Rodriguez. 토폴로지 절연체 Bi2Se3, 물리적 검토 B (2019) 에서 Fe57 치환기의 Mössbauer 매개 변수 . DOI : 10.1103 / PhysRevB.100.165113 저널 정보 : 신체적 검토 B Purdue University 제공
https://phys.org/news/2019-10-unique-properties-quantum-material.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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