오랫동안 물리학자가 찾아낸 발견 : 엣지에 대한 초전도
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.Hurricanes Are Getting Stronger According to Analysis of Long-Term Satellite Imagery
장기 위성 이미지 분석에 따르면 허리케인이 점점 더 강해지고 있습니다
주제 :대기 과학기후 변화허리케인위스콘신 대학교 매디슨날씨 으로 위스콘신 - 매디슨 대학 2020년 5월 18일 허리케인 하비 GOES-16에서 2017 년 북미에 허리케인 하비. GOES는 정지 작업 환경 위성을 의미합니다. 크레딧 : UW-Madison SSEC 허리케인이 형성되는 세계의 거의 모든 지역에서 최대 지속 바람이 강해지고 있습니다. 그것은 약 40 년의 허리케인 위성 이미지를 분석 한 위스콘신-매디슨 대학교 기상 정보국 (Wisconsin-Madison Cooperative Institute of Meteorological Satellite Research)의 국립 해양 대기 관리국 (National Oceanic and Atmospheric Administration National Center)의 과학자들에 의한 새로운 연구에 따르면, 지구 온난화로 인해 연료가 증가 할 수 있습니다. UW-Madison에 기반을 둔 NOAA 과학자 제임스 코신 (James Kossin)은“모델링과 대기 물리학에 대한 우리의 이해를 통해 우리와 같은 온난 한 기후에서 기대할 수있는 것에 동의합니다. 오늘 국립 과학 아카데미 절차 에서 (2020 년 5 월 18 일) .
허리케인 이마 GOES-16의 2017 년 허리케인 이마의 가시 광선 이미지. GOES는 정지 작업 환경 위성을 의미합니다. 크레딧 : UW-Madison SSEC
이 연구는 2013 년에 발표 된 코스 신의 이전 연구를 바탕으로 28 년간의 데이터 세트에서 허리케인 강화 추세를 확인했습니다. 그러나 코스 신은 통계적으로 유의미한 결과를 보여주기 위해 기간이 덜 결정적이며 허리케인 사례 연구가 더 필요하다고 말했다. 결과에 대한 신뢰를 높이기 위해 연구원들은 1979-2017 년의 글로벌 허리케인 데이터를 포함하도록 연구를 확장했습니다. 허리케인 강도를 추정하기 위해 정지 위성의 적외선 온도 측정에 의존하는 CIMSS Advanced Dvorak Technique을 포함한 분석 기법을 사용하여 코스 신과 그의 동료들은 추세를 식별 할 수있는보다 균일 한 데이터 세트를 만들 수있었습니다. Kossin은“트렌드를 찾는 데있어 가장 큰 장애물은 당시 최고의 기술을 사용하여 데이터를 수집한다는 것입니다. "매년 데이터가 작년과 조금씩 다르기 때문에 각각의 새 위성에는 새로운 도구가 있으며 다른 방식으로 데이터를 캡처하기 때문에 결국 함께 결합 된 모든 위성 데이터의 패치 워크 퀼트가 있습니다." 코스 신의 이전 연구에 따르면 허리케인 행동의 수십 년 동안 이동 위치 및 이동 속도와 같은 다른 변화가 나타났습니다. 2014 년에 그는 열대성 저기압이 북쪽과 남쪽으로 더 멀리 이동하는 허리케인의 극한 이동을 발견하여 이전에 영향을 덜받은 해안 인구가 더 큰 위험에 노출되도록했습니다. 2018 년에 그는 지구 기후의 변화로 인해 허리케인이 육지를 가로 질러 더 천천히 움직이고 있음을 시연했습니다. 이로 인해 도시 및 기타 지역에 폭풍이 잦아 들면서 종종 오랜 기간 동안 홍수 위험이 커졌습니다. Kossin은“우리의 결과에 따르면 허리케인이 지구 온난화에 대응하는 방식에 대한 기대치와 일치하여 전 세계 및 지역 차원에서 이러한 폭풍이 강해지고 있음을 알 수 있습니다. "이것은 좋은 발전이며 지구 온난화로 허리케인이 더 강해 졌다는 확신을 가지게되었지만 우리의 결과는 인간의 활동으로 인해 얼마나 많은 트렌드가 발생했는지 그리고 자연 변동이 얼마나 될 수 있는지를 정확하게 알려주지는 않습니다."
참조 2020 년 5 월 18 일 , 국립 과학 아카데미 절차 .
.A Discovery That Long Eluded Physicists: Superconductivity to the Edge
오랫동안 물리학자가 찾아낸 발견 : 엣지에 대한 초전도
주제 :전기 공학나노 소재나노 기술프린스턴 대학교초전도성 으로 프린스턴 대학 , 2020 5월 6일 가장자리의 초전도 프린스턴의 연구원들은 위상 특성이있는 초전도체의 외부 가장자리를 따라 이동하는 초전도 전류를 발견하여 미래의 양자 컴퓨터에 유용 할 수있는 위상 초전도로의 경로를 제안합니다. 초전도는 전류 흐름에 저항이 없음을 나타내는 다이어그램의 검은 색 중심으로 표시됩니다. 들쭉날쭉 한 패턴은 적용된 자기장의 강도에 따라 달라지는 초전도의 진동을 나타냅니다. 학점 : 프린스턴 대학교 스테판 김 프린스턴 연구자들은 supercurrent을 감지 - 현재의 에너지 손실없이 흐르는 - 토폴로지 트위스트와 초전도체의 가장자리에. 프린스턴의 한 실험실에서 오랫동안 물리학자가 빠져 나온 발견이 발견되었습니다. 물리학 자 팀은 초전도 물질의 외부 가장자리를 따라 초전도 전류 (에너지 낭비없이 전자의 흐름)를 감지했습니다. 이 연구 결과는 5 월 1 일 사이언스 지에 게재되었다. 연구원들이 연구 한 초전도체는 또한 독특한 전자 특성을 가진 물질 인 토폴로지 반 금속이다. 이번 발견은 양자 컴퓨팅에 가치가있는 새로운“토폴로지 초전도”시대를 열 수있는 방법을 제시합니다 . 프린스턴의 유진 히긴스 물리학 교수이자이 연구의 수석 저자 인 Nai Phuan Ong는“우리가 아는 한 이것은 초전도체에서 엣지 수퍼 커런트의 첫 번째 관찰이다. "우리의 동기 부여 질문은 재료의 내부가 절연체가 아니라 초전도체 일 때 어떻게됩니까?" 옹 말했다. "토폴로지 재료에서 초전도성이 발생할 때 어떤 새로운 특징이 발생합니까?" 기존의 초전도체는 이미 자기 공명 영상 (MRI) 및 장거리 전송 라인에서 널리 사용되지만 새로운 유형의 초전도는 친숙한 기술의 한계를 뛰어 넘는 능력을 발휘할 수 있습니다. 프린스턴과 다른 곳의 연구원들은 초전도성과 위상차 절연체 사이의 관계를 탐색 해 왔으며, 비정형 전자 행동이 2016 년 노벨 물리학상을 수상한 프린스턴의 셔먼 페어차일드 대학교 물리학과 교수 인 피 던컨 할데 인 (F. Duncan Haldane) 토폴로지 절연체는 주석 호일로 싸인 브라우니와 같이 절연 내부와 전도성 표면을 가진 결정입니다. 전도성 물질에서 전자는 원자 에서 원자로 호핑하여 전류가 흐를 수 있습니다. 절연체는 전자가 고착되어 움직일 수없는 물질입니다. 그러나 흥미롭게도, 위상 절연체는 전자가 표면에서는 움직일 수 있지만 내부에서는 움직일 수 없습니다. 토폴로지 물질에서 초전도성을 연구하기 위해 연구진은 몰리브덴 디 텔루 라이드 (molybdenum ditelluride)라고 불리는 결정질 물질로 전환했다.이 물질은 위상 특성을 가지며 온도가 섭씨 -459 도인 혹독한 100 밀리 켈빈 아래로 떨어지면 초전도체이기도하다. . 많은 실험을 수행 한 전기 공학 대학원생 인 스테판 김 (Stephan Kim)은“지금까지 수행 된 대부분의 실험은 하나의 재료를 다른 재료에 가까이 배치하여 토폴로지 재료에 초전도성을 '주입'하는 것과 관련이 있었다. "측정과 다른 점은 초전도를 주입하지 않았지만 에지 상태의 시그니처를 표시 할 수 있다는 것입니다." 연구팀은 먼저 실험실에서 결정을 성장시킨 다음 초전도성이 발생하는 온도로 냉각시켰다. 그런 다음 결정을 통한 전류 흐름을 측정하면서 약한 자기장을 적용했습니다. 그들은 자기장이 증가함에 따라 임계 전류 (critical current)라고 불리는 양이 진동을 띠는 것을 보았다. 진동의 높이와 진동의 주파수는 물질의 가장자리에 국한된 전자의 양자 거동에서 이러한 변동이 어떻게 발생하는지에 대한 예측에 적합합니다. Wudi Wang은“첫 번째 샘플에 대한 데이터 분석을 마쳤을 때 컴퓨터 화면을보고 내 눈을 믿을 수 없었습니다. 박사 학위를 받았습니다 2019 년 프린스턴 물리학에서.“그것이 드러나기 시작하고 해결되기를 기다리는 퍼즐과 같습니다. 나중에 다른 샘플에서 더 많은 데이터를 수집 할 때 데이터가 얼마나 완벽하게 일치하는지 놀랐습니다.” 연구자들은 일반적으로 무작위로 움직이는 전자가 둘로 결합하여 Cooper 쌍을 형성 할 때 초전도성이 발생한다는 것을 오랫동안 알고 있었다. Ong는“거의 비유는 똑같은 대본 댄스 안무를 실행하는 10 억 명의 커플입니다.”라고 말했다. 전자가 따르고있는 대본은 초전도체의 파동 함수라고하며, 이는 초전도 선의 길이를 따라 늘어난 리본으로 간주 될 수 있다고 Ong은 말했다. 파동 함수의 약간의 비틀림은 긴 와이어의 모든 Cooper 쌍을 가열하지 않고 흐르는“초 유체”와 같은 속도, 즉 개별 입자가 아닌 단일 수집 물처럼 작동하도록 강제합니다. 리본을 따라 꼬인 부분이 없다면 쿠퍼 쌍은 정지 상태이며 전류가 흐르지 않는다고 Ong 씨는 말했다. 연구자들이 초전도체를 약한 자기장에 노출시키는 경우, 이는 연구자들이 전자와 같은 매우 작은 입자에 대해 양자 역학의 규칙을 따르는 자기 플럭스라고하는 꼬임에 추가적인 기여를 추가합니다. 연구자들은 비틀림 수, 초유 속 속도 및 자속에 기여하는이 두 가지 요인이 꼬임 수를 정확한 정수, 3.2 또는 a가 아닌 2, 3 또는 4와 같은 정수로 유지하기 위해 함께 작용할 것으로 예상했다. 3.7. 그들은 자속이 매끄럽게 증가함에 따라, 초 유체 속도가 여분의 0.2를 취소하거나 .3을 더하여 정확한 꼬임 수를 얻도록 조정함에 따라 톱니 패턴에서 초 유체 속도가 증가 할 것이라고 예측했다. 연구팀은 자속을 변화시키면서 초 유체 전류를 측정했으며 실제로 톱니 패턴이 보이는 것을 발견했다. 몰리브덴 디 텔루 라이드 및 다른 소위 Weyl 반 금속에서, 벌크에서의 전자의 쿠퍼-페어링은 가장자리에서 유사한 짝을 이루는 것으로 보인다. 연구원들은 에지 초 전류가 벌크 초 전류와 독립적 인 이유는 현재 잘 알려져 있지 않다고 지적했다. Ong는 응축수라고도하는 전자가 집합 적으로 액체 웅덩이와 비교되는 것을 비교했습니다. "전통적인 기대에서 직접 접촉하는 두 개의 유체 웅덩이가 하나로 통합 될 것으로 기대합니다." "이 실험은 가장자리 응축 물이 대부분의 결정에서 뚜렷하게 유지된다는 것을 보여줍니다." 연구팀은 두 응축수가 혼합되는 것을 막는 메커니즘은 몰리브덴 디 텔루 라이드의 보호 된 가장자리 상태에서 상속 된 토폴로지 보호라고 추측합니다. 이 그룹은 다른 실험적인 초전도체에서 에지 초 전류를 검색하기 위해 동일한 실험 기법을 적용하기를 희망한다. 옹은“아마도 몇 점이있을 것입니다.
참고 : Wudi Wang, Kim Stephan, Minhao Liu, FA Cevallos, Robert의“Weyl 초전도체 MoTe2의 에지 초 전류에 대한 증거”. J. Cava and Nai Phuan Ong, 2020 년 5 월 1 일, Science . DOI : 10.1126 / science.aaw9270 자금 :이 연구는 미 육군 연구소 (W911NF-16-1-0116)에 의해 지원되었다. 희석 냉장고 실험은 미국 에너지 부 (DE-SC0017863)에 의해 지원되었다. NPO와 RJC는 GBMF4539 (NPO)와 GBMF-4412 (RJC)를 통해 퀀텀 시스템 이니셔티브에서 Gordon and Betty Moore Foundation의 긴급 현상 지원을 인정합니다. 결정의 성장 및 특성화는 National Science Foundation (NSF MRSEC grant DMR 1420541)의 지원으로 FAC 및 RJC에 의해 수행되었습니다.
https://scitechdaily.com/a-discovery-that-long-eluded-physicists-superconductivity-to-the-edge/
.Physicists Create a Topological Superconductor for Quantum Computing
물리학 자, 양자 컴퓨팅을위한 토폴로지 초전도체 제작
주제 :찰머스 공과 대학교페르미온양자 컴퓨팅양자 물리학초전도체 작성자 : CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, CHRISTIAN BORG 2018 년 2 월 19 일 토폴로지 초전도체는 미래의 양자 컴퓨터를 만드는 데 사용될 수 있습니다 집중적 인 분석 기간을 거친 후 연구팀은 양자 컴퓨팅을위한 흥미로운 신기술 인 위상 초전도체 제작에 성공했을 가능성이 있음을 확인할 수있었습니다. 크레딧 : Johan Bodell / Chalmers 분리에 대한 무감각 성으로 Majorana 입자는 양자 컴퓨터의 안정적인 빌딩 블록이 될 수 있습니다. 문제는 매우 특별한 상황에서만 발생한다는 것입니다. 이제 Chalmers University of Technology의 연구원 은 원하는 입자를 호스팅 할 수있는 구성 요소를 제조하는 데 성공했습니다. 전세계의 연구원들은 양자 컴퓨터를 만들기 위해 고심하고 있습니다. 가장 큰 과제 중 하나는 양자 시스템이 분리 성, 중첩 축소에 대한 감도를 극복하는 것입니다. 따라서 양자 컴퓨터 연구에서 하나의 트랙은 Majorana 입자라고도하는 Majorana 입자를 사용하는 것입니다. Microsoft는 이러한 유형의 양자 컴퓨터를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. Majorana fermions는 우리 주변의 재료를 구성하는 것과는 달리 매우 독창적 인 입자입니다. 매우 단순화 된 용어로, 그들은 반 전자로 볼 수 있습니다. 양자 컴퓨터에서 아이디어는 재료에서 분리 된 한 쌍의 Majorana fermion으로 정보를 인코딩하는 것이며, 원칙적으로 계산이 디코 히 런스에 영향을 미치지 않아야합니다. 그래서 Majorana fermions는 어디에 있습니까? 솔리드 스테이트 재료에서는 위상 초전도체 (실제로는 거의 발견 할 수없는 새롭고 특수한 새로운 유형의 초전도체)에서만 발생하는 것으로 보입니다. 그러나 Chalmers University of Technology의 연구팀은 현재 세계 최초로 토폴로지 초전도체 제조에 성공했다는 결과를 제출했습니다. Chalmers의 Quantum Device Physics Laboratory의 Floriana Lombardi 교수는“우리의 실험 결과는 위상 초전도성과 일치한다. 비 전통적인 초전도체를 만들기 위해 비스무트 텔루 라이드 (Bismuth telluride)로 만든 토폴로지 절연체 인 Be2Te3로 시작했습니다. 토폴로지 절연체는 주로 절연체입니다. 즉, 전류를 전도하지는 않지만 표면에서 매우 특별한 방식으로 전류를 전도합니다. 연구원들은 기존 초전도체 층을이 경우 알루미늄 위에 놓았는데,이 경우 알루미늄은 실제로 저온에서 저항없이 전류를 완전히 전도합니다. Quantum Device Physics의 부교수 인 Thilo Bauch는“초전도 전자 쌍은 토폴로지 절연체로 누출되어 초전도가된다. 그러나, 초기 측정은 모두 Bi2Te3 토폴로지 절연체에서 유도 된 표준 초전도성만을 나타냈다. 그러나 부품을 나중에 다시 식히고 일상적으로 일부 측정을 반복하면 상황이 갑자기 바뀌 었습니다. 초전도 전자 쌍의 특성은 다른 방향으로 다양했습니다. “그리고 그것은 기존의 초전도성과 전혀 호환되지 않습니다. 갑자기 예상치 못한 흥미로운 일들이 일어났습니다.”Lombardi는 말합니다. 다른 연구팀과 달리 Lombardi의 팀은 백금을 사용하여 알루미늄과 토폴로지 절연체를 조립했습니다. 냉각주기가 반복되면 재료의 응력이 발생하여 초전도 특성이 변경되었습니다. 집중적 인 분석 기간이 끝난 후 연구팀은 위상 초전도체 제작에 성공했음을 확인할 수있었습니다. “실제 응용을 위해이 재료는 주로 토폴로지 양자 컴퓨터를 구축하려는 사람들에게 관심이 있습니다. 우리는 스스로 토폴로지 초전도체에 숨겨진 새로운 물리학을 탐구하고자합니다. 이것은 물리학의 새로운 장입니다.”라고 Lombardi는 말합니다.
간행물 : Sophie Charpentier 외, "Bi 2 Te 3 토폴로지 절연체 의 표면 상태에 대한 비 전통적인 초전도성 ", Nature Communications volume 8, 제품 번호 : 2019 (2017) doi : 10.1038 / s41467-017-02069-z
https://scitechdaily.com/physicists-create-topological-superconductor-for-quantum-computing/
.Mystery of Lava-Like Flows on Mars Solved – Scientists Say It Wasn’t Lava
용암과 비슷한 수수께끼의 신비가 화성에 흐른다 – 과학자들은 그것이 용암이 아니라고 말한다
주제 :천문학지질학랭커스터 대학교화성 으로 랭커스터 대학 2020년 5월 18일 Sulci Gordii, Mars의 수로 및 골절 이미지는 ESA Mars Express의 고해상도 스테레오 카메라로 픽셀 당 약 31m의지면 해상도로 촬영했습니다. Sulci Gordii는 Olympus Mons에서 동쪽으로 약 200km 떨어진 약 17 ° N / 234 ° E에 있습니다. 크레딧 : ESA / DLR / FU 베를린 (G. Neukum), CC BY-SA 3.0 IGO
화성 에서 용암과 같은 흐름의 수수께끼는 용암이 아니라 진흙에 의해 발생한다고 말하는 과학자들에 의해 해결되었습니다. 화성 표면에는 수만 개의 지형이 있으며, 종종 하류로 흘러가는 고대 액체에 의해 지표면으로 쏟아져 나온 거대한 통로가 있습니다. 이 수로는 길이가 수백 킬로미터에 이르며 일반적으로 수십 킬로미터 이상입니다. 그것들은 지구상에서 발생한 것으로 알려진 가장 큰 홍수와 비교할 수있는 거대한 수역과 관련된 대규모 홍수의 결과로 여겨집니다. 물이 지표면으로 스며 들면 다시 진흙처럼 나타날 수 있습니다. 유럽의 연구팀은 이제 화성 표면에서 진흙의 움직임을 시뮬레이션했으며 결과는 Nature Geoscience에 발표되었다 .
https://youtu.be/qONSAzeVci0
화성에서 용암과 같은 흐름의 수수께끼는 용암이 아니라 진흙에 의해 발생한다고 말하는 과학자들에 의해 해결되었습니다. 과학자들은 Open University의 Mars Chamber를 사용하여 지구와 화성의 조건 시뮬레이션의 일부로 화성의 지표 온도와 대기압을 재현했습니다. 이 연구는 체코 과학 아카데미의 지구 물리 연구소가 주도했으며 랭커스터 대학교, 오픈 대학교 및 영국 러더 포드 애플 턴 연구소, 프랑스 CNRS, 독일 DLR 및 뮌스터 대학교, 노르웨이 CEED가 참여했습니다. 과학자들은 Open University의 Mars Chamber를 사용하여 지구와 화성의 조건 시뮬레이션의 일부로 화성의 지표 온도와 대기압을 재현했습니다.
진흙 화산 아제르바이잔 아제르바이잔의 진흙 화산의 붕괴 된 원형 분화구. 크레딧 : Petr Brož (체코 과학원)
Lancaster University의 지구 및 행성 과학 명예 교수 인 Lionel Wilson은 다음과 같이 말했습니다.“우리는 화성에서 진흙이 방출되는 것을 시뮬레이션하기 위해 진공 챔버에서 실험을 수행했습니다. 이것은 우리가 우주선 이미지에서 화성에 많은 흐름과 같은 특징을 볼 수 있기 때문에 관심이 있지만, 표면에있는 어떤 로빙 차량도 아직 방문하지 않았으며, 용암이나 진흙의 흐름인지에 대한 모호함이 있습니다.” 과학자들은 화성 환경을 재현하기 위해 저압 및 극저온 (-20 ° C)에서 실험을 수행했습니다. 그들은 화성의 조건 하에서 흐르는 자유 진흙이 급속히 얼어 붙고 얼음 표면이 형성되어 지구와 다르게 행동한다는 것을 발견했습니다. 물이 안정적이지 않아 끓고 증발하기 때문입니다. 증발은 진흙에서 잠열을 제거하여 결국 얼게합니다. 진흙 화산 아제르바이잔에서 흐르는 진흙 아제르바이잔의 진흙 화산에서 흐르는 진흙. 크레딧 : Petr Brož (체코 과학원) 화성 조건 하에서, 실험적인 진흙 흐름은 지구상의 하와이 또는 아이슬란드에서 자주 발생하는 "pahoehoe"용암과 유사한 모양을 형성하여 냉각되어 매끄러운 물결 모양의 표면을 형성합니다. 실험에서 이것은 액체 진흙이 얼어 붙은 빵 껍질에서 파열로 쏟아져서 다시 얼어 붙었을 때 일어났다. 그러나, 지상 대기압 하에서, 실험적인 진흙 흐름은 매우 추운 조건에서도 용암 형태를 형성하지 않았으며 팽창하지 않았으며 얼음 표면이 없었다. 이“퇴적 화산”은 화성과 목성 사이의 소행성대 에 있으며 얼음 지각 아래에 진흙탕 바다가있을 수 있는 드워프 행성 세레스에 대해서도 제안되었다 . 이 연구의 주요 저자 인 Petr Brož 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“우리는 진흙 화산이 화성에서 일부 용암과 같은 흐름 형태의 형성을 설명 할 수 있으며 유사한 과정이 바깥의 얼음 체에 진흙이 분출하는 데 적용될 수 있다고 제안합니다 Ceres와 같은 태양계”
참조 : 2020 년 5 월 18 일, Nature Geoscience . DOI : 10.1038 / s41561-020-0577-2
https://scitechdaily.com/mystery-of-lava-like-flows-on-mars-solved-scientists-say-it-wasnt-lava/
.FEATURE Observing the path less traveled boosts quantum gain
이동량이 적은 경로를 관찰하면 양자 이득이 향상됩니다
Anna Demming, Phys.org 차가운 원자의 앙상블을 통해 약하게 상호 작용하도록 설정된 광자는 여전히 가장 적은 광자 결과를 찾을 때 큰 상호 작용의 결과를 산출 할 수 있습니다. 크레딧 : × / Geralt MAY 18, 2020
양자 역학의 미묘한 영향을 조사 할 때, 원하는 결과를 관찰하기 위해 시스템의 모든 매개 변수와 측정 값을 미세 조정해야합니다. 가장 기대치 않은 것을 감지하기 위해 모든 것을 준비하면 어떻게됩니까? 미국 MIT와 퍼듀 대학교 (Purdue University)의 연구원들은 이러한 접근 방식을 취하여 광자의 상대 위상을 π / 80에서 π / 2로 조건부로 변경하면서 양자 신호를 30 배로 증폭 할 수 있음을 발견했습니다. 결과는 실용화에 더 가까운 많은 양자 네트워크 기술을 방해하는 누락 된 링크를 제공 할 수 있습니다. 양자 기술 프로토콜은 일반적으로 상호 작용 강도를 극대화하는 것을 목표로하지만 이러한 얽힌 시스템을 준비하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. "우리는 질문을했습니다. 어떻게하면 약한 상호 작용이 어떻게 든 매우 강력한 상호 작용으로 전환 될 수 있습니까?" MIT의 Wolf Physics 교수 인 Vladan Vuletic은 설명한다 . "당신은 할 수 있고 가격은 자주 발생하지 않습니다." Vuletic과 동료들은 양자 실험의 "예상 값"에 영향을 미치는 요소에 영향을 미칩니다. 기대 값은 양자 시나리오의 평균 결과를 나타내며 가능한 각 값과 확률의 곱과 같습니다. Vuletic과 그의 공동 연구자들은 모든 사람들이 평균적으로 소량을이기는 복권과 같이 평균이 희귀 한 사건에 의해 지배되는 시나리오에 대한 연구에 중점을 두었습니다 . 양자 역학에서, 빛은 또한 때때로 이동 경로를 덜 차지하며, 연구원들이 보여 주듯이, 이것은 실제로 모든 차이를 만들 수 있습니다. 연구원들은 공동의 차가운 원자의 앙상블을 통해 서로 다른 경로를 따르는 광자 ( 신호 광자 및 보조 광자) 사이의 상호 작용을 살펴 보았습니다. 각 광자는 원자와 상호 작용할 수 있으며, 그 상호 작용은 다른 광자가 어떻게 상호 작용했는지를 나타내며 두 광자 사이에 간접적 인 상호 작용을 제공합니다. 상호 작용은 위상 변이와 같은 광자에서 이야기 신호를 남기고, 공진시 0은 시스템의 공진의 어느 쪽이 매개 변수가 조정되는지에 따라 공명에서 양의 값 또는 음의 값으로 변합니다. Purdue University의 Mahdi Hosseini 는 상호 작용을 연구하면서 평균 위상 변화를 기록했다고 설명합니다. 호세 니는“블라 단은 어느 날 밤에 계산을해서 우리에게 보냈고 우리는 그것을 보았고 처음에는 작동하지 않는다고 생각했다”고 말했다. 이 계산은 (공명에 가까운 경우와 같이) 신호 빔의 낮은 위상 편이와 연관된 보조 광자 측정의 가능성이 높은 영역에 대한 놀라운 결과를 제안했다. 드물게 이것이 보조 광자에 대해 기록 된 측정 값이 아닌 경우, 낮은 확률을 가진 제품이 여전히 기대 값을 충족하도록 신호 빔의 위상 편이가 커야합니다. 또한이 현상을 통해 보조 광자를 측정하기 위해 선택한 매개 변수 는 두 신호 간의 약한 상호 작용 에도 불구하고 신호 광자의 위상 편이 결과에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 실험의 정권을 조정하기 위해 시스템 매개 변수를 신중하게 조작함으로써 연구자들은 이론이 예측 한 효과를 관찰 할 수있었습니다. Hosseini는“우리는 놀라움보다 더 흥분했습니다. "평균적으로 보면 평균을 볼 때 작은 위상 변이가 아니라 공진에서 위상 변이가 발생하지 않을 것으로 예상됩니다. 그러나 아무것도 볼 수는 없습니다. 그러나 측정 프로세스를 변경하면 이것은 대화식 상태로 바뀌었고 놀라운 일이었습니다. " 연구원들은 신호를 증폭시키는 프로토콜이 "무 잡음 증폭 "및 " 약한 측정 "을 통해 다른 시스템에서 입증되었다고 지적했다 . 이 프로토콜은 매우 작은 확률로 2와 5 사이의 요소에 의해 향상됩니다. Hosseini는“충실도에 대한 확률이 50 %보다 훨씬 작 으면 감지에 유용하지 않다”고 설명했다. 대조적으로, Hosseini, Vuletic 및 그들의 협력자들은 평균 위상 변이가 π / 80이고 광자 수의 증폭이 약 30 배인 π / 2까지의 위상 변이를 보여줄 수있었습니다. 실제 응용 분야에 더 유망합니다. Vuletic 은“이전에 사람들은이 무소음 증폭과 위상 변이 를 완전히 다른 분야로 생각했습니다. "우리는 이것이 똑같다는 것을 보여 주었으며, 위상 변이에서 이득으로 이동하기 위해 매개 변수를 약간 변경할 수 있습니다." 장거리 양자 통신과 같은 신호를 증폭시키기위한 실용적인 기술이 없거나 처리 능력을 향상시키기 위해 각각 큐빅 수를 가진 여러 양자 컴퓨터를 연결할 때 신호를 증폭시키는 걸림돌에 직면하는 많은 양자 네트워크 기술이 많이 있습니다. . Vuletic은“손실과 분리는 항상 문제가됩니다. Vuletic은 현재 광자 결합을 증가시킬 수있는 "슈퍼 원자 (superatoms)"를 연구하고 있지만, Hosseini의 연구는 희토류 이온을 갖는 결정의 현상을 재현하기 위해 더 단단한 고체 상태의 세계를 뚫고있다. 이들 시스템은 완전히 균일 한 원자 앙상블과 같이 이온 주변 환경에 대한 정확한 지식을 가질 수 없기 때문에 깨끗하지 않다. 그러나 이러한 시스템에서 원칙을 입증 할 수있는 경우, 각 시나리오에 대한 확률을 추가하기 위해 응용 프로그램에 더 실용적인 기반을 제공하고 효과를 다중화 할 수도 있습니다.
더 탐색 공동은 빛과 물질 사이의 강한 상호 작용을 유도합니다 추가 정보 : Yiheng Duan et al. 양자 시스템 사이의 상호 작용 제어 물리 검토 서한 (2020) 허용 된 원고 journals.aps.org/prl/accepted/… 433120cb31b386f09378
https://phys.org/news/2020-05-path-boosts-quantum-gain.html
.Exoplanet climate 'decoder' aids search for life
외계 행성 기후 '디코더'는 삶의 검색을 돕는다
코넬 대학교 블레인 프리랜더 이 예술적 렌더링에서 먼 태양계의 다양한 지구와 같은 표면과 상호 작용할 때 다른 종류의 태양이 표시됩니다. 이 조합은 기후의 배열을 만듭니다. 따라서, 외계 행성 (exoplanet)을 찾아서, 천문학 자들은 거주 가능한 행성을 위해 색으로 안내 될 수있다. 크레딧 : Jack Madden / Cornell MAY 18, 2020
코넬 대학의 천문학 자들은 수십 종류의 태양과 행성 표면 명단을 조사한 후, 은하계에서 거주 할 수있는 외계 행성에 대한 기후 실마리를 제공하기위한 실용적인 모델 (환경 색 "디코더")을 개발했습니다. 천문학 부교수이자 코넬의 칼 사간 연구소 소장 인 리사 칼테 네거 (Lisa Kaltenegger)의 실험실에서 일하는 잭 매든 (Jack Madden)은“우리는 먼 태양계 거주 지역에서 서로 다른 행성 표면이 어떻게 외계 행성의 기후에 영향을 미칠 수 있는지 조사했다. 매든은“지구 표면의 반사 된 빛 은 전체 기후뿐만 아니라 지구와 유사한 행성의 감지 가능한 스펙트럼에서도 중요한 역할을한다”고 말했다. Madden과 Kaltenegger는 5 월 18 일 왕립 천문 학회 월간 고지 에서 발표 된 "표면이 거주 가능한 외계 행성의 기후를 형성하는 방법"의 공동 저자이다 . 연구에서 그들은 행성의 표면 색상과 호스트 스타 의 빛의 세부 사항을 결합 하여 기후를 계산합니다. 예를 들어, 바위가 많은 검은 현무암 행성은 빛을 잘 흡수하고 매우 뜨겁지 만 모래 나 구름을 추가하면 행성이 식습니다. 식물이 있고 붉은 K- 스타를 돌고있는 행성은 그 표면이 태양의 빛을 반사하는 방식 때문에 온도가 낮을 것입니다. Madden은 "더운 여름날 어두운 셔츠를 입는 것을 고려한다. 어두운 셔츠는 빛을 반사하지 않기 때문에 더 많이 데울 것이다. 알베도 (빛을 흡수 함)가 적고 열을 유지한다"고 Madden은 말했다. "백색과 같은 밝은 색상을 착용하면 높은 알베도가 빛을 반사하고 셔츠가 시원하게 유지됩니다. 칼 테네 거는 별과 행성 도 마찬가지라고 말했다. 칼 테네 거는“별의 종류와 외계 행성의 원색 (또는 반사 알베도)에 따라 행성의 색은 별이주는 에너지의 일부를 완화 할 수있다”고 말했다. "외계 행성의 표면을 구성하는 것, 지구를 둘러싸고있는 구름의 수, 태양의 색이 외계 행성의 기후를 크게 변화시킬 수 있습니다." 매든은 지구에 결합 된 초대형 망원경과 같은 다가올 기기가 과학자들이 기후 예측 카탈로그를 테스트하기 위해 데이터를 수집 할 수있게 할 것이라고 말했다 . 그는“표면의 색과 빛에 부딪 치는 빛 사이에는 중요한 상호 작용이있다”고 말했다. "우리가 행성의 표면 특성을 기반으로 발견 한 효과는 생명을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다."
더 탐색 천문학 자들은 죽은 별을 공전하는 생명의 징후를 발견 할 수있다 더 많은 정보 : Jack Madden et al., 표면이 거주 가능한 외계 행성의 기후를 어떻게 형성하는지 , 왕립 천문 학회 월간 공지 (2020). DOI : 10.1093 / mnras / staa387 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 공지 코넬 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-exoplanet-climate-decoder-aids-life.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
참고.
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
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.A new tool to map the flow of info within living cells
살아있는 세포 내에서 정보의 흐름을 매핑하는 새로운 도구
에 의해 노스 캐롤라이나 건강 관리의 대학 동시에 두 개 이상의 단백질 활동을 이미징하면 연구원들이 신호 네트워크를 조정하는 세포 이동을 매핑 할 수 있습니다. 따뜻한 색 (흰색, 빨간색)은 세포가 튀어 나온 부위 (화살촉)에서 보이는 활동이 많은 부위를 나타냅니다. 크레딧 : Daniel Marston 박사, UNC 의과 대학 MAY 18, 2020
세포는 어떻게 움직입니까? 왜 움직입니까? 왜 일부 암 세포는 느리게 움직이고 다른 암 세포는 빠르게 움직이면서 암 종양이 전이되어 효과적으로 치료하기가 훨씬 어려워 집니까? 대답은 우리가 원하는만큼 간단하지 않습니다. 여기에는 실시간 공간에서 연구하기가 매우 어려운 작은 단백질과 과정이 포함됩니다. Klaus Hahn 박사와 John Sondek 박사의 유엔사 약리학 연구소는 이러한 어려움을 극복하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 그리고 현재 텍사스 대학 남서부 의료 센터 (University of Texas Southwestern Medical Center)의 연구원들과 함께 실험실에서 세포의 작은 부분 (소세포가 통신하는시기와 장소, 방법 등)의 복잡한 세포 간 신호 전달을 연구하고 매핑하는 방법을 만들어 세포가 움직이게했습니다. 에 게시 자연 화학 생물학 의 연구에서 정확한 이동 메커니즘을 연구하는데 많이 필요한 방법을 제공하는 건강한 세포를 실시간으로 어떻게 이러한 메커니즘은 암 전이 등의 질병 상태에 변경 될 수 있습니다. 공동 저자 인 Daniel Marston 박사는 “우리의 새로운 도구를 사용 하면 살아있는 세포 내에서 신호 정보의 흐름을 매핑하고 세포 이동 과 같은 특정 단백질이 세포 행동에 얼마나 많은 영향을 미치는지를 측정 할 수 있었습니다. UNC 의과 대학의 약리학과. 이를 위해 Marston과 동료들은 Ronald G. Thurman의 약학 교수 인 Klaus Hahn의 실험실에서 개발 된 현미경 도구에 의존했습니다. 형광 바이오 센서를 사용하는이 현미경 도구를 통해 연구원들은 살아있는 세포에서 여러 단백질의 활동을 동시에 시각화 할 수있었습니다. 그런 다음 UT Southwestern Medical Center에서 개발 된 수학적 분석 방법 덕분에 연구팀은 단백질이 서로를 어떻게 조절하는지 정량화했습니다. 이러한 도구를 함께 사용하면 신호 네트워크를 함께 연결하는 방법과 셀 마이그레이션 및 전이와 같은 셀룰러 프로세스를 조정하는 방법에 대한 정확한 정보를 제공 할 수 있습니다. 그들은 UNC와 다른 곳의 연구원들이이 네트워크가 건강한 세포에서 어떻게 작동하는지 이해할 수있게 해줄 것입니다. 이러한 정보를 바탕으로 연구자들은 다양한 질병의 특징 인 염증과 같은 다양한 건강 상태에서 건강한 세포의 데이터와 세포의 움직임을 비교할 수있었습니다. Marston 박사는“ 이러한 운동 과정이 암과 같은 질병에서 어떻게 변하는 지 알아낼 수 있다면 다른 세포를 건강 하게 유지하면서 특정 질병에 대해서만 효과적인 치료법을 설계 할 수있을 것 ”이라고 덧붙였다.
더 탐색 지질 코드 : 새로운 화학 도구는 살아있는 세포의 지질 농도를 조절할 수 있습니다 추가 정보 : Marston, DJ, Vilela, M., Huh, J. et al. 다중 GTPase 및 GEF 바이오 센서 이미징으로 네트워크 연결 분석이 가능합니다. Nat Chem Biol (2020). doi.org/10.1038/s41589-020-0542-9 저널 정보 : Nature Chemical Biology
https://phys.org/news/2020-05-tool-info-cells.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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