คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ดีที่สุดในปัจจุบันมีควอนตัมบิต (qubits) น้อยกว่า 100 บิต แต่แอปพลิเคชันควอนตัมคอมพิวเตอร์ในอนาคตอาจต้องใช้หลายล้านหรือมากกว่านั้น การหาพื้นที่สำหรับ qubits จำนวนมากนั้นจะเป็นเรื่องยุ่งยาก ไม่ว่า qubits นั้นจะทำมาจากไอออนที่ติดอยู่, ตัวนำยิ่งยวด,หรือเทคโนโลยีอื่น ๆ นอกจากนี้ เมื่อจำนวนของ qubits เพิ่มขึ้น จำนวนสายไฟที่จำเป็นในการควบคุมและเชื่อมต่อก็จะเพิ่มขึ้น
ตามไปด้วย
สายไฟเหล่านี้สร้างความร้อน ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดเพื่อรับมือกับความท้าทายเหล่านี้และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ได้พัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบที่ใช้แทนสายไฟด้วยตัวสะท้อนไดอิเล็กทริกที่อยู่เหนือชิปที่มีซิลิคอนควอนตัม
ดอทโดยตรง อนุภาคขนาดนาโนเมตรเหล่านี้มีเปลือกนอกและแกนในทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ และมีคุณสมบัติเช่น การหมุนภายในของอิเล็กตรอนและโมเมนต์แม่เหล็กที่เกี่ยวข้องซึ่งทำให้พวกมันสามารถทำหน้าที่เป็นคิวบิตได้ การออกแบบของทีม ช่วยเพิ่มพื้นที่อันมีค่าในขณะเดียวกันก็ส่งสนามแม่เหล็ก
ความแปลกใหม่ของการออกแบบนี้อยู่ที่เทคโนโลยีชิปซิลิกอน เนื่องจากจุดควอนตัมก่อตัวขึ้นบนโครงสร้างที่มีขนาดเล็กมากและทำหน้าที่เป็น “รัง” ของอิเล็กตรอน สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยควบคุมคุณสมบัติการหมุนของอิเล็กตรอนได้โดยตรง ซึ่งเรียกว่าการควบคุมการเชื่อมโยงกันของสปิน
ผ่านสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ซึ่งรักษาสถานะการหมุนของจุดควอนตัมด้วยการสร้างอุปกรณ์นี้ และทีมจึงลดขนาดพื้นที่ที่ต้องใช้ในการจัดวางและควบคุมสถาปัตยกรรม ลงได้หลายลำดับ เส้นทางสู่การปรับปรุงเพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากการออกแบบ และเพื่อนร่วมงานได้ระบุการปรับเปลี่ยนหลายอย่าง
คือการใช้วัสดุพิมพ์ที่แตกต่างกันสำหรับชิปในตัวที่มีจุดควอนตัมเพื่อลดความต้องการพลังงานอย่างมากสำหรับการสังเกตการควบคุมที่สอดคล้องกัน อีกประการหนึ่งคือการปรับปรุงปัจจัยด้านคุณภาพสำหรับตัวสะท้อนอิเล็กทริก ที่สม่ำเสมอทั่วทั้งชิป ทำให้สามารถควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอนในจุดควอนตัม
ทั้งหมดพร้อมกัน
ในลักษณะที่ต้องใช้พลังงานน้อยลง และสร้างความร้อนน้อยลงการดำเนินการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะช่วยเพิ่มเวลาการเชื่อมโยงกัน นั่นคือเวลาที่ qubits ยังคงอยู่ในตำแหน่งซ้อนทับของสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมด ซึ่งจะทำให้สามารถรับรู้การทำงานของควอนตัมเกตโดยใช้รูปแบบการควบคุมทั่วโลก
เมื่อพวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้ กล่าวว่า “เราเชื่อว่าซิลิคอนสปินคิวบิตจะเป็นผู้ท้าชิงบัลลังก์ของแพลตฟอร์มโปรเซสเซอร์ควอนตัมชั้นนำที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น”แบบคอนโฟคอลก็ใช้ได้ แต่ถ้าคุณต้องการตรวจสอบการงอกใหม่ด้วยความละเอียดชั่วคราวสูง นั่นไม่เพียงพอ LSFM ช่วยให้ Sena ขยายราก
และสังเกต
เหตุการณ์การแบ่งเซลล์แบบ 3 มิติทุกๆ 10 นาทีเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์ต่อครั้ง และด้วยการวัดทั้งรากที่ถูกตัดและไม่ได้เจียระไน ทีมของเขาสามารถเปรียบเทียบพลวัตของการสร้างใหม่กับการเติบโตตามปกติได้หนอนเรืองแสงในคอมพิวเตอร์ กระบวนการนี้ดูเหมือนหนอนเรืองแสง
ที่กระดิกไปมาบนหน้าจอ แต่จริงๆ แล้วมันเป็นเนื้อแท้ของรากที่ติดแท็กด้วยโปรตีนเรืองแสงซึ่งถูกติดตามโดยระยะกล้องจุลทรรศน์อัตโนมัติของ Sena เมื่อใดและที่ใดก็ตามที่รากกะพริบ เหตุการณ์การแบ่งเซลล์จะเกิดขึ้น วิดีโอแสดงการฉายภาพ 2 มิติของข้อมูล LSFM หนึ่งสัปดาห์ที่รวบรวมทุกๆ 10 นาที
สำหรับผู้ที่ไม่เชี่ยวชาญ การเฝ้าดูการแบ่งเซลล์เป็นสิ่งที่สวยงามจนแทบลืมหายใจ แต่สำหรับ Sena มันเป็นเพียงฟิสิกส์และชีววิทยาที่น่าสนใจมากกว่า นอกจากวิดีโอที่เร่งความเร็วแล้ว เขายังสามารถติดตามจำนวนการแบ่งตัวของเซลล์ วิเคราะห์การกระจายตัวทางโลกและเชิงพื้นที่ ระบุลักษณะ
ของการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วและช่วงเวลาที่เงียบสงบ และโดยทั่วไปจะเปรียบเทียบการเจริญเติบโตตามปกติกับการเจริญเติบโตที่เกิดขึ้นใหม่ ข้อมูลยุ่งเหยิง เรากำลังจัดการกับชีววิทยาไม่ใช่อิเล็กตรอน แต่ความหมายนั้นลึกซึ้งจริง ในการรวมตัวกัน ในช่วงเวลาและมาตราส่วนความยาวเดียวกัน
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าฟิสิกส์มีส่วนสำคัญต่อความเข้าใจของทีม Sena เกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของพืช ในห้องทดลองของเขา นักวิจัยเกือบทั้งหมดเป็นนักฟิสิกส์เชิงทดลอง คนหนึ่งเคยสร้างเครื่องตรวจจับอนุภาคที่เซิร์นด้วยซ้ำ ในขณะที่คนอื่นๆ เป็นนักชีววิทยาที่มองเห็นแสงสว่าง หากคุณให้ข้อมูล
แก่นักชีววิทยาบริสุทธิ์ พวกเขาจะข้ามไปที่พันธุกรรมทันที และเริ่มภารกิจค้นหา “การกลายพันธุ์” ซึ่งเป็นความบกพร่องทางพันธุกรรมที่เพียงพอที่จะปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของเซลล์ที่สังเกตได้ วิทยาศาสตร์พืชทั่วไปคุ้นเคยกับการแสดงภาพปลายรากเป็นชิ้นส่วนคงที่ แต่ Sena ให้เหตุผลว่าไดนามิกมีความสำคัญ
มากกว่ามาก กระบวนการที่ผิดปกติอาจดูปกติอย่างสมบูรณ์เมื่อมองว่าเป็นภาพนิ่ง ของพืชได้รับอิทธิพลจากการแบ่งเซลล์ เป็นผลมาจากวิวัฒนาการ ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการแบ่งส่วนเหล่านี้อย่างไรและทำไมจึงเป็นคำถามที่สนับสนุน
แม้ว่าการทดลองในห้องปฏิบัติการกับระบบการคายน้ำแบบไม่ใช้ปั๊มนี้จะทดสอบคอลัมน์น้ำสูงเพียง 8 ซม. แต่นักวิจัยคิดว่ามันสามารถเพิ่มขนาดได้ และยังแนะนำว่าระบบดังกล่าวอาจใช้เพื่อทำความเย็นพื้นผิวของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงได้อย่างไร “เป็นเรื่องที่น่ายินดีมาก” แฮนควิสต์กล่าว
อุปกรณ์นี้อาจมีประโยชน์ในระดับที่เล็กกว่าเช่นกัน ในรายงานนี้ นักวิจัยยังเสนอแนะว่าการระบายความร้อนด้วยการคายน้ำอาจรวมอยู่ในถุงมือกันความร้อน ซึ่งจะช่วยให้คนงานเหล็ก ผู้ควบคุมหม้อไอน้ำ และอื่นๆ สามารถจัดการกับวัสดุที่สูงกว่า 1,000 เค การคายน้ำในถุงมือดังกล่าว ผู้เขียนโปรดทราบว่า “คล้ายกับ การขับเหงื่อของผิวหนังสัตว์” ตัวกรองเป็นวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งทำจากลูกบอลทองเหลืองเผา
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
