.Breaking Physics: How Solitons Bend Time, Space, and Rules
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.Breaking Physics: How Solitons Bend Time, Space, and Rules
속보 물리학: 솔리톤이 시간, 공간, 규칙을 구부리는 방법
주제:재료과학메타물질로봇공학암스테르담 대학교 작성자: 암스테르담 대학교 2024년 3월 25일 입자 물리학 라인 개념
다양한 자연 및 기술 과정에 필수적인 토폴로지 솔리톤은 비가역적 상호 작용을 통해 활용되어 재료 과학 및 로봇 공학을 혁신하고 자체 추진 운동 및 고급 기능에 대한 새로운 가능성을 제공하고 있습니다. 신용: SciTechDaily.com
입자처럼 걷고 입자처럼 말한다면... 여전히 입자가 아닐 수도 있습니다.
-토폴로지 솔리톤은 입자처럼 행동하는 특수한 유형의 파동 또는 전위입니다. 이리저리 이동할 수는 있지만 연못 표면의 잔물결처럼 퍼져 나가거나 사라질 수는 없습니다. Nature 에 발표된 새로운 연구에서 암스테르담 대학의 연구원들은 로봇 메타물질에서 위상 솔리톤의 비정형 동작을 보여주었습니다. 이는 미래에 로봇이 이동하고, 주변을 감지하고, 통신하는 방법을 제어하는 데 사용될 수 있습니다.
-위상학적 솔리톤은 여러 위치에서 다양한 길이 규모로 발견될 수 있습니다. 예를 들어, 코일형 전화 코드 및 단백질과 같은 큰 분자 의 꼬임 형태를 취합니다 . 매우 다른 규모에서 블랙홀은 시공간 구조의 위상학적 솔리톤으로 이해될 수 있습니다. 솔리톤은 생물학적 시스템에서 중요한 역할을 하며, 단백질 접힘 및 형태 형성 (세포 또는 기관의 발달)과 관련이 있습니다. 이동할 수 있지만 항상 모양을 유지하고 갑자기 사라질 수 없는 위상학적 솔리톤의 고유한 특징은 소위 비상호적 상호작용과 결합될 때 특히 흥미롭습니다.
-"이러한 상호 작용에서 에이전트 A는 에이전트 B가 에이전트 A에 반응하는 방식과 다르게 에이전트 B에 반응합니다."라고 암스테르담 대학의 박사 과정 학생이자 새 출판물의 첫 번째 저자인 Jonas Veenstra가 설명합니다. Veenstra는 계속해서 다음과 같이 말합니다. “비상호 상호작용은 사회와 복잡한 생활 시스템에서 흔히 볼 수 있지만 평형 상태가 아닌 시스템에서만 존재할 수 있기 때문에 대부분의 물리학자들은 오랫동안 간과해 왔습니다.
재료에 비상호적 상호작용을 도입함으로써 재료와 기계 사이의 경계를 모호하게 하고 살아 있거나 실물과 같은 재료를 만들 수 있기를 바랍니다.” Veenstra가 연구를 수행하는 기계 재료 연구소는 프로그래밍 가능한 방식으로 환경과 상호 작용하는 인공 재료 및 로봇 시스템인 메타물질 설계를 전문으로 합니다.
연구팀은 거의 2년 전 당시 학생이었던 Anahita Sarvi와 Chris Ventura Meinersen이 석사 과정 '연구를 위한 학업 기술'에 대한 연구 프로젝트를 후속 조치하기로 결정했을 때 비상호적 상호 작용과 위상학적 솔리톤 간의 상호 작용을 연구하기로 결정했습니다.
로봇 메타물질 솔루션 체인의 왼쪽과 오른쪽으로 기울어진 부분 사이의 경계에 솔리톤과 안티솔리톤이 있는 로봇 메타물질. 각각의 파란색 막대는 분홍색 탄성 밴드로 이웃 막대와 연결되어 있으며, 각 막대 아래에 있는 작은 모터는 인접한 막대 사이의 상호 작용을 비가역적으로 만듭니다. 출처: Jonas Veenstra / UvA
도미노처럼 움직이는 솔리톤 연구진이 개발한 솔리톤 호스팅 메타물질은 탄성 밴드로 서로 연결된 회전 막대 체인으로 구성됩니다. 아래 그림을 참조하세요. 각 막대는 이웃 막대에 대한 방향에 따라 막대에 작은 힘을 가하는 작은 모터에 장착됩니다. 중요한 것은 적용되는 힘이 이웃이 어느 쪽에 있는지에 따라 달라지므로 이웃 막대 사이의 상호 작용이 상호적이지 않게 된다는 것입니다.
마지막으로 막대에 있는 자석은 체인 옆에 배치된 자석에 의해 끌어당겨져 각 막대가 왼쪽이나 오른쪽으로 회전하는 두 가지 선호 위치를 갖게 됩니다. 이 메타물질의 솔리톤은 체인의 왼쪽 및 오른쪽 회전 부분이 만나는 위치입니다. 오른쪽과 왼쪽으로 회전하는 사슬 부분 사이의 보완적인 경계는 소위 '반솔리톤'입니다. 이는 코드의 시계 방향과 시계 반대 방향 회전 부분이 만나는 구식 코일형 전화 코드의 꼬임과 유사합니다. 체인의 모터가 꺼지면 솔리톤과 안티솔리톤을 수동으로 어느 방향으로든 밀 수 있습니다.
그러나 모터와 이에 따른 상호 작용이 켜지면 솔리톤과 안티 솔리톤이 자동으로 체인을 따라 미끄러집니다. 둘 다 모터에 의해 부과된 반상반성에 의해 설정된 속도로 동일한 방향으로 움직입니다.
Veenstra: “많은 연구가 외부 힘을 적용하여 토폴로지 솔리톤을 이동시키는 데 중점을 두었습니다. 지금까지 연구된 시스템에서 솔리톤과 안티솔리톤은 자연적으로 반대 방향으로 이동하는 것으로 밝혀졌습니다.
그러나 (반)솔리톤의 동작을 제어하려면 동일한 방향으로 유도하는 것이 좋습니다. 우리는 비상호적 상호작용이 바로 이것을 달성한다는 것을 발견했습니다. 비가역적 힘은 솔리톤에 의해 발생하는 회전에 비례하므로 각 솔리톤은 자체 추진력을 생성합니다.” 솔리톤의 움직임은 일련의 도미노가 떨어지는 것과 유사하며, 각 도미노는 이웃을 쓰러뜨립니다.
-그러나 도미노와 달리 비상호적 상호작용으로 인해 '넘어짐'이 한 방향으로만 발생할 수 있습니다. 그리고 도미노는 한 번만 넘어질 수 있지만, 메타물질을 따라 이동하는 솔리톤은 단순히 안티 솔리톤이 같은 방향으로 이동할 수 있도록 체인을 설정합니다. 즉, 교대하는 솔리톤과 안티 솔리톤의 수는 '재설정'할 필요 없이 체인을 통해 이동할 수 있습니다.
동작 제어 비가역 구동의 역할을 이해하는 것은 살아있는 시스템에서 토폴로지 솔리톤의 동작을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 기술 발전으로 이어질 수도 있습니다. 본 연구에서 밝혀진 자율 구동 단방향 솔리톤을 생성하는 메커니즘은 다양한 유형의 파동(도파 유도라고 함)의 움직임을 제어하거나 필터링과 같은 기본 정보 처리 기능을 메타물질에 부여하는 데 사용될 수 있습니다.
미래의 로봇은 움직임, 신호 보내기, 주변 감지와 같은 기본적인 로봇 기능을 위해 토폴로지 솔리톤을 사용할 수도 있습니다. 그러면 이러한 기능은 중앙 지점에서 제어되는 것이 아니라 로봇의 활성 부품의 합계에서 나타납니다. 전체적으로 현재 실험실에서 흥미로운 관찰이 되고 있는 메타물질의 솔리톤의 도미노 효과는 곧 엔지니어링 및 설계의 다양한 분야에서 역할을 하기 시작할 수 있습니다.
참고 자료: Jonas Veenstra, Oleksandr Gamayun, Xiaofei Guo, Anahita Sarvi, Chris Ventura Meinersen 및 Corentin Coulais의 "활성 메타물질의 비가역 위상 솔리톤", 2024년 3월 20일 , Nature DOI: 10.1038/s41586-024-07097-6
https://scitechdaily.com/breaking-physics-how-solitons-bend-time-space-and-rules/
*메모 2403260450(suqer.qpeoms.msbase.antisoliton)
도미노 현상이나 태풍의 영향권, 정건교체로 달라지는 일들을 물리적으로 표현하면 솔리톤이다. 시간의 구부림에 영향을 주는 예는 고속도로에서 발생한 갑짜기 발생한 교통사고로 정체가 수킬로 벌어지는 공간적 구부림 현상이다. 인간사회에서 생산의 수요와 공급이 바로 위상적 *솔리톤이다. msbase도 일종에 솔리톤일 수 있다. 집단적인 개념이지만 개체가 집단에 영향력을 행사한다. 그런데 집단에서도 자유롭게 이동하는 것이 있다.
양자 얽힘의 초전도성이 smolas.str.unit이다. 이들을 지금 생각해보니 qpeoms을 이루는 단위이다. 허허. 이를 이제 super.qpoms,susqer로 부르기로 한다. susqer는 msbase의 단위인 qpeoms보다 더 작은 기본단위 zz'단일 구조를 가졌다. 사각형들의 대각선 이다. oser가 1차원에서 2차원으로 일어나려면 zz'의 지렛대가 필요하다. 영리한 susqer는 솔리톤 msbase에서 독자적인 행동을 할 수 있다. 차원을 넘나드는 것이다. 허허.
자동차 고속도로 정체에서 헬리곱터로 쉽게 변신하거나 물처럼 초유체화 될 수 있다. 이렇듯 시공간을 양자얽힘으로 단위화 시켜서 재조립 물체를 만들어내는 기본단위가 바로 susqer(super square)이다. 그러고보니, suqer는 만화주인공 이름 만들기처럼 튀여 나온거다. 허허.
Source 1.
*Topological solitons can be found in many locations and on various length scales. For example, it takes the form of coiled telephone cords and twists in large molecules such as proteins. At a very different scale, black holes can be understood as topological solitons in the structure of space and time. Solitons play an important role in biological systems and are involved in protein folding and morphogenesis (development of cells or organs).
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*Memo 2403260450(suqer.qpeoms.msbase.antisoliton)
The physical expression of the domino effect, the area affected by a typhoon, or changes due to a change in government is a soliton. An example that affects the bending of time is the phenomenon of spatial bending, which occurs suddenly when a traffic accident occurs on a highway, causing traffic congestion that spreads for several kilometers. In human society, the supply and demand of production is a topological *soliton. msbase may also be a soliton of sorts. Although it is a collective concept, individuals exert influence on the group. However, even in groups, there is freedom of movement.
Superconductivity of quantum entanglement is smolas.str.unit. Now that I think about it, these are the units that make up qpeoms. haha. This will now be called super.qpoms,susqer. susqer has a single structure with the basic unit zz', which is smaller than qpeoms, which is the unit of msbase. These are the diagonals of the squares. For oser to occur from one dimension to two dimensions, the lever of zz' is needed. A clever susqer can perform independent actions in the soliton msbase. It crosses dimensions. haha.
It can easily transform into a helicopter in a traffic jam on the highway or become superfluid like water. In this way, the basic unit that creates reassembled objects by unitizing space and time through quantum entanglement is the susqer (super square). Come to think of it, suqer came out like a cartoon character's name. haha.
ordinal number.msbase.unit:qpeoms quantum mechanics
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Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
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A path of qpeoms.msbase.oss
Sample oss.base (standard)
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zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.Quantum Dots Ignite a New Era in Global Secure Communication
양자점, 글로벌 보안 통신의 새로운 시대를 열다
주제:양자 컴퓨팅양자정보과학워털루대학교 작성자: 워털루 대학교 2024년 3월 25일 양자 보안 통신 컨셉 아트 워털루 연구원들은 노벨상을 수상한 물리학과 화학을 결합하여 양자 통신 효율성과 보안을 강화합니다. 신용: SciTechDaily.com 워털루 대학교
연구진은 노벨상 수상 개념을 결합하여 과학적 혁신을 달성했습니다. 워털루 대학교 양자 컴퓨팅 연구소(IQC)의 연구원들은 양자 통신 분야를 발전시키기 위해 노벨상을 받은 두 가지 연구 개념을 통합했습니다. 이제 과학자들은 양자점 소스로부터 거의 완벽하게 얽힌 광자 쌍을 효율적으로 생성할 수 있습니다. 얽힌 광자는 먼 거리에서도 연결된 상태를 유지하는 빛의 입자이며, 2022년 노벨 물리학상에서는 이 주제에 대한 실험을 인정했습니다.
IQC 연구팀은 2023년 노벨 화학상으로 인정받은 기술인 양자점과 얽힘을 결합하여 보안 통신을 포함하여 다양한 응용 분야가 있는 얽힌 광자를 생성하는 프로세스를 최적화하는 것을 목표로 했습니다. 양자 효율성 및 얽힘 향상 "보안 양자 통신의 거리를 글로벌 규모로 확장하거나 원격 양자 컴퓨터를 연결하기 위해 구상되는 양자 키 분배 또는 양자 중계기와 같은 흥미로운 응용 분야에는 높은 수준의 얽힘과 고효율의 조합이 필요합니다."라고 Dr. . Michael Reimer, IQC 교수 및 워털루 전기 및 컴퓨터 공학과.
"이전 실험에서는 거의 완벽한 얽힘이나 높은 효율 중 하나만 측정했지만 우리는 양자점을 사용하여 두 가지 요구 사항을 모두 달성한 최초의 사례입니다."
인듐 기반 양자점 얽힌 광자 소스, 반도체 나노와이어에 내장된 인듐 기반 양자점(왼쪽), 얽힌 광자가 나노와이어에서 어떻게 효율적으로 추출되는지 시각화. 크레딧: 워털루 대학교 연구진은 반도체 양자점을 나노와이어에 내장함으로써 이전 연구보다 65배 더 효율적으로 거의 완벽하게 얽힌 광자를 생성하는 소스를 만들었습니다.
오타와에 있는 캐나다 국립 연구 위원회와 협력하여 개발된 이 새로운 소스는 레이저로 자극되어 명령에 따라 얽힌 쌍을 생성할 수 있습니다. 그런 다음 연구진은 네덜란드의 Single Quantum에서 제공한 고해상도 단일 광자 검출기를 사용하여 얽힘 정도를 높였습니다. 역사적 과제 극복 및 미래 적용 “역사적으로 양자점 시스템은 시간이 지남에 따라 얽힌 상태를 진동시키는 미세 구조 분할이라는 문제로 어려움을 겪었습니다.
이는 느린 감지 시스템으로 측정하면 얽힘이 측정되는 것을 방지할 수 있다는 것을 의미합니다.”라고 IQC 및 워털루 전기 및 컴퓨터 공학과의 박사 과정 학생인 Matteo Pennacchietti는 말했습니다. “우리는 양자점을 매우 빠르고 정확한 감지 시스템과 결합하여 이 문제를 극복했습니다. 기본적으로 진동 중 각 지점에서 얽힌 상태가 어떻게 보이는지에 대한 타임스탬프를 얻을 수 있으며, 그곳에서 완벽한 얽힘이 발생합니다.” 미래의 통신 애플리케이션을 선보이기 위해 Reimer와 Pennacchietti는 IQC 교수진이자 워털루 물리학 및 천문학과 교수인 Norbert Lütkenhaus 박사와 Thomas Jennewein 박사 및 그 팀과 협력했습니다.
연구진은 새로운 양자점 얽힘 소스를 사용하여 양자 키 분배로 알려진 보안 통신 방법을 시뮬레이션하여 양자점 소스가 미래의 보안 양자 통신에 상당한 가능성을 갖고 있음을 입증했습니다. IQC의 Pennacchietti, Reimer, Jennewein, Lütkenhaus, Brady Cunard, Shlok Nahar 및 Sayan Gangopadhyay 가 공동으로 “Oscillating Photonic Bell state from a Silicon Quantum Dot for Quantum Key Distribution”이라는 연구 논문이 Communications Physics 에 최근 게재되었습니다 . 모드 지샨 박사 필립 풀 박사 댄 달라쿠 박사 안드레아스 포그니니 박사 클라우스 욘스(Klaus Jöns) 박사 발 즈윌러.
참고 자료: Matteo Pennacchietti, Brady Cunard, Shlok Nahar, Mohd Zeeshan, Sayan Gangopadhyay, Philip J. Poole, Dan Dalacu, Andreas Fognini, Klaus D. Jöns, Val의 "양자 키 분배를 위한 반도체 양자점의 진동 광자 벨 상태" Zwiller, Thomas Jennewein, Norbert Lütkenhaus 및 Michael E. Reimer, 2024년 2월 24일, Communications Physics . DOI: 10.1038/s42005-024-01547-3
https://scitechdaily.com/quantum-dots-ignite-a-new-era-in-global-secure-communication/
메모 2403251505
*포논 큰 poms 내부에서 온도차에 의해 고체의 핵을 이루며 에너지를 가진다. 중간 온도는 경계가 불분명하게 압축된 BEC(보스-아인슈타인-응축물)가 되어 초전도체성 나타난다? 이건 굉장한 발견 아니여? 허허.
참고자료를 보면,
포논(Phonon)은 고체물리의 격자층에서 원자가 규칙적으로 배열되어 있는 구조로써, 온도가 매우 낮지 않으면 각각의 원자들은 가만히 있지 않고 진동을 한다. 이때 원자들은 진동을 하지만 원래의 결정구조는 깨지지 않고 유지 되어있다. 따라서 격자속의 원자들은 마치 용수철같이 탄성을 가진 채 왔다 갔다 하기만 한다고 볼 수 있다. 이러한 성질을 가진 매질을 탄성 매질이라고 하고, 이 매질을 통해 전달되는 파동을 탄성파라고 한다. 대표적으로 소리, 물결, 지진 등이 있다. 이때 에너지 전달은 원자가 진동을 하면 그 옆의 원자에 에너지가 전달이 되고, 또 에너지를 전달받은 원자가 진동을 하면 그 옆의 원자에 에너지가 전달되고 이런 식으로 계속 옆으로 에너지를 전달하며 파동이 발생하고 나아가게 된다.
1.
전자와 고체 핵내에 포논은 핵주변에 절연 갭 사이에 전자와 포논이 사이에 폴라론 쌍을 형성하면 쌍극자가 물질의 초전도 메커니즘이 될 수 있는 BEC(보스-아인슈타인-응축물) 유형을 생성할 수 있다는 이론이 타당할 수 있다. 허허.
그러면 큰 qpoms에 경우는 중간부분이 거의 초전도체 상태이라는 것인데, 이건 대발견이 아닌감? 그동안 '큰 poms가 왜 필요한건지?' 의아했는데..우주가 쓸데없이 왜 커야 하고, oss는 왜 끼어들어 msbase을 무한 확장 시키려드는지? 많이 궁금했는데 결국 온도의 극한적인 쌍극자 상반성으로 인한, 중간지대가 바로 전자가 활동하기 좋은 초전도체 상황이였던 것이였어! 으음. 허허.
Source 1.
In this new study, researchers compared how electrons in two different materials react after being gently perturbed by light: (TaSe4)2I and Rb0.3MoO3, also known as rubidium blue bronze. These materials are one-dimensional (1D) because they have strong bonds along one direction and weak bonds along the perpendicular direction, as seen in the figure. This causes electrons and phonons to interact strongly with each other, making the properties of these materials highly dependent on quantum phenomena.
Historically, both materials were thought to have small insulating gaps called polarons created by coupling between electrons and phonons. This insulating gap can cause problems when trying to understand quantum interactions within polarons. This is because it becomes difficult to stimulate interactions within the material.
However, recent research from Stanford University conducted in parallel to this experimental work suggests that the insulating gaps in some materials may instead be created by polarons interacting to create dipoles (or polaron pairs). Because tiny dipoles share similar properties with elementary particles, bosons, some experts have theorized that dipoles could create a type of Bose-Einstein-condensate (BEC) that could be the material's superconducting mechanism.
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Memo 2403251505
*Phonon forms the nucleus of a solid and has energy due to temperature difference inside large poms. At intermediate temperatures, BEC (Bose-Einstein-Condensate) becomes compressed with unclear boundaries and superconductivity appears? Isn't this a great discovery? haha.
Looking at the reference materials,
Phonon is a structure in which atoms are regularly arranged in a lattice layer of solid physics. Unless the temperature is very low, each atom does not remain still but vibrates. At this time, the atoms vibrate, but the original crystal structure is maintained without breaking. Therefore, it can be seen that the atoms in the lattice just move back and forth with elasticity, like a spring. A medium with these properties is called an elastic medium, and waves transmitted through this medium are called elastic waves. Representative examples include sound, waves, and earthquakes. At this time, energy transfer occurs when an atom vibrates, energy is transferred to the atom next to it, and when the atom that has received energy vibrates, energy is transferred to the atom next to it, and in this way, energy is continuously transferred sideways, creating a wave. and move on.
One.
Electrons and phonons within the solid nucleus can form polaron pairs between the electrons and phonons between the insulating gap around the nucleus, creating a type of Bose-Einstein-condensate (BEC) in which the dipole can become the superconducting mechanism of the material. The theory that there is may be valid. haha.
Then, in the case of large qpoms, the middle part is almost in a superconducting state. Isn't this a great discovery? In the meantime, 'Why do you need big poms?' I was curious... why does the universe need to grow so needlessly, and why does OSS intervene and try to infinitely expand msbase? I was very curious, but in the end, due to the extreme dipole reciprocity of temperature, the middle zone was a superconductor situation in which electrons could be active! Umm. haha.
ordinal number.msbase.unit:qpeoms quantum mechanics
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Sample oms.vix.a (standard2)
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