.Physicists Tackle a Classic Quantum Problem With a Powerful New Computational Method
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.Physicists Tackle a Classic Quantum Problem With a Powerful New Computational Method
메모 2609290438_소스1.재해석[()]
소스1.
1.
_물리학자들이 강력한 새로운 계산 방법을 이용해 고전적인 양자 문제를 해결했습니다.
_금속 내의 전도 전자가 내부에 있는 자성 원자 불순물의 스핀과 상호 작용하는 모습이 표현되어 있습니다.
새로운 계산 접근법은 물질의 실제 전자 구조를 활용하여 단순화된 모델보다 훨씬 더 정확하게 고전적인 양자 효과를 예측합니다.
1-1.
_구리에 자성 원자 7개를 하나씩 삽입하는 방식을 통해 물리학자들은 컴퓨터가 양자 물질을 단순화된 모델로 변환하지 않고도 실제 양자 물질의 행동을 예측할 수 있는지 여부를 테스트하는 새로운 방법을 얻었습니다.
_캘텍과 예일 대학교 연구진이 개발한 계산 결과는 7가지 전이 금속 불순물 대부분에 대해 기존 모델 기반 예측보다 정확도를 최대 두 자릿수까지 향상시켰습니다.
_이 실험은 콘도 효과를 대상으로 진행되었는데, 콘도 효과는 수십 년 동안 일반적인 물리적 원리는 이해되어 왔지만 특정 물질에서의 정확한 거동을 계산하는 것은 여전히 어려운 고전적인 양자 역학적 문제입니다.
1-2.
_연구진은 물리학적 원리를 이해하는 것과 실제 물질을 예측하는 것 사이의 간극을 좁히는 것을 목표로 삼았습니다.
물질의 전자 구조를 단순화한 후 그 거동을 계산하는 대신, 연구팀은 양자 화학에서 개발된 매우 정확한 계산 기법을 분자 분석에 적용했습니다.
_"이제 실험에 의존하지 않고 순전히 계산만으로 일부 복잡한 물질의 특성을 예측하는 것이 가능해졌습니다."라고 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 브렌 화학 석좌교수이자 루돌프 A. 마커스 이론화학 센터
소장이며 이번 연구의 수석 저자인 가넷 챈은 말합니다.
1-3.
_"우리가 연구한 이 첫 번째 물질들은 고온 초전도체나 양자 자석과 같은 더 복잡한 현상으로 나아가는 길에 있는 첫걸음, 또는 프로토타입 문제와 같습니다."
_예일대학교의 린칭 펑 박사(25년 졸업)와 톈위 주가 주도한 이번 연구는 과학 저널 '사이언스 '에 발표되었습니다 . 두 주저자는 캘텍의 챈 연구실에서 이 프로젝트를 시작했습니다.
2.단순한 효과가 어려운 문제를 드러낸다
_곤도 효과가 유용한 테스트인 이유는 그 현상을 설명하기는 비교적 간단하지만 정량적으로 예측하기는 훨씬 어렵기 때문입니다.
_구리 같은 금속 내부에 철이나 망간 같은 자성 원자 하나를 넣고 냉각시키면 일반적인 금속에서는 온도가 낮아짐에 따라 전기 저항이 꾸준히 감소하여 전류가 더 쉽게 흐릅니다.
_하지만 자성 불순물이 존재하면 이러한 경향이 결국 역전됩니다. 콘도 온도라고 알려진 임계점에서 저항은 최소값에 도달한 후 다시 증가하기 시작합니다.
_"그것이 바로 곤도 효과의 특징이며, 불순물 속의 전자가 금속 본연의 전자와 상호작용하는 특성입니다."라고 챈은 설명합니다.
2-1.전자 상호작용은 저항 추세를 반전시킵니다.
_자기장 반전은 전자들 사이의 훨씬 더 복잡한 상호작용의 가시적인 결과입니다. 자기 불순물에는 짝을 이루지 않은 전자들이 포함되어 있으며,
이 전자들의 스핀이 원자에 자성을 부여합니다. 고온에서는 이 자기 모멘트의 방향이 자유롭게 요동칩니다.
_금속이 식으면서 금속의 전자들은 불순물의 스핀과 더욱 강하게 상호작용하기 시작합니다. 전자들은 자신의 스핀을 바꾸어 불순물 원자의 자기 모멘트를 부분적으로 상쇄할 수 있습니다.
_이러한 상호작용은 추가적인 산란을 일으켜 전기 저항이 평탄해지다가 결국 증가하는 특징을 나타냅니다.
2-2.
_온도가 더욱 낮아지면 주변 금속 전체의 전자들이 모여 구름을 형성하여 불순물의 자기력을 차단하거나 효과적으로 상쇄합니다.
_이러한 집단적 행동 때문에 곤도 효과는 전형적인 다체 문제로 분류됩니다. 이러한 시스템에서는 상호 작용하는 많은 입자의 행동을 각 입자를 개별적으로 살펴보는 것만으로는 이해할 수 없습니다.
2-3.
_물리학자들은 1970년대에 콘도 효과에 대한 광범위한 이론을 정립했으며, 캘텍 졸업생인 케네스 윌슨 박사(1961년 졸업)의 중요한 공헌이 있었습니다.
_더욱 복잡하고 강하게 상관된 물질에서도 동일한 문제가 발생합니다.
a.[실리콘과 같은 반도체를 포함하여 컴퓨팅에 일반적으로 사용되는 물질에서는 전자 간의 상호 작용이 매우 약하여 전체적인 동작에 거의 영향을 미치지 않습니다. ]
_그러나 a1.[강하게 상관된 물질에서는 하나의 전자의 움직임이 다른 많은 전자의 움직임에 매우 민감하게 의존할 수 있습니다.]
_a1.[따라서 정확한 계산은 고온 초전도체나 양자 자석과 같은 양자 물질을 이해하려는 연구자들에게 특히 중요합니다.]
[=====a.a1.
msbase의 내부에 qpeoms 집단 단위 전자가 존재한다면 강하게 상관된 격자장 msbase도 단위장 콘도 효과이 탓에 하나의 전자가 간단히 더 많은 전자들의 움직임에 영향력을 준다. 으음. 09280934.
1.) 몇해 전, 상온 초전도체 LK99로 들뜬 뉴스가 있었다. 당시에도 나는 초전도 현상(급격한 저항 감소 및 완벽한 반자성 마이스너 효과)을 이해하려고 qms.nqvixer.qms.mode를 이용해본적이 있다.
지금 생각하면, 단위가 '더 복잡한 특이점 msbase4.880#001.cums(*)을 가진다'는 것을 인식하게 되어, 또다시 실패한 LK99를 부활 시킬 수도 있지 않을까 싶다. 전기 저항 0 (무손실 전류)와
마이너스 효과인데, [1]이라는 물체가 허상(0)을 만나 들뜨게 하여[ 1']을 만들게 하는 콘도 효과의 수식을 cums(*)통해 가능성이 엿보였다. 으음. 09290505.
2.) 이는 실체가 magicsum이란 조건하에 실체를 닮은 허상을 실체화하는 양자얽힘이 나타난 것으로도 볼 수 있다. 으음. 09290541.
3.)양자 단위의 magicsum으로 엮은 이처럼 정확한 콘도효과 계산이 또 어디에 있으랴. 으음. 0544.
/====]
위의 그림을 양자역학의 중첩 (Superposition)과 양자 컴퓨터물리학과 수학이 결합된 양자역학에서 '하나의 상태가 동시에 두 가지 값을 가질 수 있는 상태'로 설명된 인포 그래픽을 표현한다면?
2-3.
_a2.[실제 소재는 단순화된 모델을 뛰어넘는다.]
a3._[콘도 효과는 이러한 연구 노력의 기준점이 되었는데, 연구자들은 근본적인 문제를 비교적 간단하게 설명할 수 있고 그 물리적 원리를 이미 이해하고 있기 때문입니다.]
_그들이 어려움을 겪었던 부분은 특정 실제 물질 내 특정 불순물에 대해 저항이 정확히 어떻게 변하는지, 또는 곤도 온도가 정확히 어디에 위치하는지를 계산하는 것이었습니다.
3.
_전통적인 계산 접근 방식은 실제 물질의 복잡성을 상당 부분 제거함으로써 문제를 다루기 쉽게 만듭니다.
_이러한 방식은 일반적으로 전자 구조를 원자핵 주변에서 전자가 가장 많이 존재할 가능성이 있는 영역인 소수의 오비탈로 축소한 다음 근사적인 수학적 모델을 적용합니다.
3-1.
_찬과 그의 동료들은 대신 양자 화학의 계산 도구를 사용하여 불순물의 실제 전자 구조를 훨씬 더 많이 유지했습니다.
_b.[자기 원자를 분자처럼 취급함으로써] 연구원들은 동일한 수준의 단순화에 의존하지 않고 구리 내부에서의 상호 작용을 계산할 수 있었습니다.
_7가지 전이 금속 불순물은 화학적으로 더 정확한 설명이 물질 특유의 콘도 현상을 재현할 수 있는지 여부를 직접적으로 검증하는 데 사용되었습니다.
_대부분의 원소에 대해 이 설명은 단순화된 모델 기반 계산보다 훨씬 더 높은 정확도로 이를 재현했습니다.
3-2.
_더 단단한 양자 물질의 프로토타입
_지금까지 테스트된 시스템은 양자 물질 연구자들이 궁극적으로 예측하고자 하는 시스템에 비해 여전히 훨씬 단순합니다.
_ 하지만 이번 결과는 실제 물질의 모든 화학적 복잡성을 고려한 계산이 적어도 일부 강상관 시스템의 경우 실용화되고 있음을 시사합니다.
_"우리는 실제 물질의 복잡한 화학적 성질을 충실하게 예측하는 양자역학적 설명이 점점 가능해지는 흥미로운 시대에 살고 있습니다."라고 펭 교수는 말합니다.
_b.["가장 까다로운 양자 물질 종류에서도 상관관계가 있는 전자의 물질별 거동을 제1원리로부터 예측하는 것이 현실화되고 있습니다."]
3-3.
_b1.["이번 연구는 고온 초전도와 같이 복잡하게 얽힌 물리 현상에서 기능이 나타나는 물질을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 설계하는 데 중요한 진전을 이룬 것입니다. ]
_고온 초전도와 같은 현상은 화학적 공간이 넓고 여러 상 간의 경쟁이 심하기 때문에 b2.[새로운 물질을 찾기 위한 실험적 탐색에 초점을 맞추는 데 예측 이론이 필수적입니다.]"라고 그녀는 덧붙였습니다.
_"이 이론이 앞으로 어떤 새로운 물질 개발의 돌파구를 마련할지 기대됩니다."
[=====b.~b2.
1.)나는 오랫동안 단위가 1일 것으로 믿었다. 최근에 그 확신을 버렸다. 몇해 전에 발견한 qqp.qms 때문만은 아니다. 엄밀히 생각하면 qqp도 1들의 조합이였으니,
가장 충격적인 사실은 msbase4.880#001을 oms로 해부하고 남은 것들을 보았을 때이다. 일주일 전에 일이다. 2609290232.
2.) 전자도 1의 단위로 나는 본다. 그래서 qpeoms=1인 magicsum으로 다룰 수 있는 대상으로 본다. 그런데 이제는 확신이 없다. 0236.
3.)1은 더이상 작은 것이 아니다. 조립을 하려면 재료가 필요하다. 그 재료가 1이 아니고 수시로 변하면 조립하여 설계할 모습대로 만들지 못한다.0238.
4.)나는 권태감을 느끼며 magicsum 수식 1+++0===1,2(*) 인 것을 수식으로 몇번이고 반복 확인했다. 1의 ±++0은 대칭관계이였고 보충수는 1이였으며 그것으로 인하여 2가 또 나타났다.
전자의 단위가 1이라고 가정하여 이런 상황극을 만나면 무척 당황스러울 것이다. 으음. 0245.
5.)1의 magicsum 대칭이 0(?)...1은 실체이면 0은 허상이다. 대칭수 0이 허상이란 것은 1이 임의적으로 은하이면 또다른 허상의 은하가 대칭화 되어 있다는 뜻이다.
나의 존재에 허상의 얽힘의 존재가 있어서 또다른 1'과 1+1'=2. a+a'=b(?)가 생겨난다. 어허. 0252.
6.)어제 저녁에는 급하게 권태감이 밀려왔다. 피곤하여 일찍 누워도 봤다. 하지만 생각 때문에 잠이 들이 않았다. 어떻게든 잠이들고 이글을 쓰는 이시각 0255는 생각에 머물던 생각들이 스며 나왔다. 양자 얽힘 1의 1'을 본건가?
7.)zero0과 공집합의 기호 ems는 다른 것이다. 1의 대칭수 허상은 0인가? empty set(ems)인가?
8.)다시 +1에 -1을 대응하여 (+1)+++(-1)===(?0)? 0은 1의 대응수 아니였나? 없어진 것(소멸)이 아니고 대칭수? 매개변수??? 물리적으로 전자와 양전자가 소멸하지 않는다? 이게 뭔가? 0310.
9.)양의 물질과 음의물질이 만나 쌍소멸하여 0이 된게 아니고 대칭수???로 나타나 다시 1과 2을 만든다???헷갈리네!!!이런 메모를 연필로 노트에 끌적거리다 피로감이 몰려왔다. 0314.
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