据新华社电 中国载人航天工程新闻发言人6月30日宣布,执行我国首次空间交会对接任务的天宫一号目标飞行器已通过出厂评审,于6月29日转运至酒泉卫星发射中心,开展任务实施前最后阶段的测试工作。
这位发言人介绍,经过两年多努力,天宫一号目标飞行器和天宫一号装载的各项科学实验载荷已完成出厂前的各项综合测试,发射天宫一号的长征二号F火箭正在按计划进行出厂前的准备工作。根据计划,将于今年三、四季度先后发射天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船,实施我国首次空间交会对接任务。
本报讯 据美国科学促进会网站报道,6月30日发表在《自然》杂志上的一项研究成果,揭示了近藤效应状态下单个电子是如何与其周围环境产生纠缠态的,这为研究近藤效应提供了全新视角。此重大发现不仅有助于解决长期困扰理论物理学家们的难题,还能帮助科学家们在尽可能小的空间内存储信息。这将开辟出运算能量的一个广阔新领域,推动量子计算机的发展。
近藤效应是日本科学家近藤淳首次发现的物理现象。按照通常的电阻理论,稀固溶体的电阻应随温度下降而单调下降,最后趋于由杂质散射决定的剩余电阻。但是自从1930年以来,科学家在实验中发现,某些掺有磁性杂质原子的非磁性金属的电阻温度曲线在低温下出现了一个极小值。1964年,近藤淳指出,电阻极小值的出现,是与杂质原子局域磁矩的存在相联系的。他证明,在一定条件下,由自旋倒向交换散射引起的电阻率随温度下降而变大,而电子—声子相互作用引起的电阻率随温度下降而变小,所以稀磁合金的总电阻在低温下会出现电阻极小值。
近藤效应是电子与其周围电子发生非常复杂的纠缠引起的,目前的研究方法只能测量到近藤状态,无法获知电子是如何与其周围环境发生纠缠的。由来自美国、德国和瑞士科学家组成的研究团队利用激光散射技术探测到近藤状态下的电子活动。根据激光散射过的电子不同状态,他们推测出,电子能通过吸收不同颜色的激光来改变温度,反射回来的激光能够携带量子纠缠态的特征,从而可以观察到电子与其周围环境之间的关系。
科研人员利用纳米结构的设备将电子捕捉在小凹槽里,从而将单个电子分离出来。但是凹槽中的电子只能保持有限的隔离,最终还是会跟周围的大量电子纠缠在一起。由于纠缠态的特殊性质,这一发现将对找到新的信息存储和处理方法、有效应对计算过程的不稳定性打开方便之门,推动量子计算机的发展。
该项目首席研究员、普林斯顿大学电子工程助理教授哈坎·图雷赛说:“目前的计算机使用晶体管来存储信息,未来能够将处于纠缠态的捕获电子作为量子计算的基础信息单元‘量子位’。量子位能够存储更多的信息,理论上量子计算机比晶体管机器体积更小、运算速度更快。”(朴淑瑜)
本报讯 (记者 王小龙) 据美国物理学家组织网6月29日(北京时间)报道,当地时间6月22日,德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心(HZDR)的研究人员制造出了强度为91.4特斯拉的磁场,打破数年前由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室所创造的89特斯拉的纪录,成为目前世界上最强的人造磁场。
据隶属于该中心的德累斯顿强磁实验室负责人约阿希姆·沃斯尼察介绍,这一磁场强度大约是地球磁场强度(0.00005特斯拉)的183万倍,医用核磁共振成像仪磁场强度(0.5—3特斯拉)的近百倍。虽然如此高的磁场也是以电流通过铜线圈的方式产生的,但强磁场会影响电流将电流推离线圈,随着电流的增强,这种推力也会越来越大。对普通铜制线圈而言,当磁场强度达到25特斯拉的时就会使其四分五裂。如果磁场强度能达到100特斯拉,线圈中洛伦兹力所产生的压力将相当于标准大气压的4万倍,这种力量能像爆炸一样将整个线圈炸得七零八落。
为了攻克这一难题,德累斯顿强磁实验室的谢盖尔·哲利岑和同事制造出了一个重达200公斤的双层线圈。该线圈的外部由钢套覆盖,高55厘米,直径32厘米,看起来如同一个水桶。
为了抵御强大磁场所产生的洛伦兹力,研究人员采用了一种特殊的铜合金材料线圈,这种线圈可以承受相当于标准气压1万倍的压力。为了进一步保证强度,研究人员采用制造防弹背心的特殊纤维为这些合金增加了一层“安全外套”。通过这种结构,特制的线圈在0.02秒的时间内瞬间产生了50特斯拉的磁场。
但50特斯拉磁场强度仍然无法满足实验的要求。为了达到更大的磁场强度,研究人员在第一层线圈外面又增加了12层铜线圈。这种普通铜线圈虽然只能承受相当于2500倍标准大气压的压力,但在外部束缚材料的作用下,短时电流脉冲也使其产生了大约40特斯拉的磁场。实测中,当两个线圈同时工作时,该装置在几毫秒内产生了91.4特斯拉的磁场,整个过程中线圈保存完整并未发生损坏。
沃斯尼察说,该装置虽然在强度上创造了世界纪录,但他们真正在意的是其在材料学领域的应用前景,更强大的磁场意味着科学家在对如新型电子元件或超导体进行测试时可以获得更高的精度。这项研究让他们成为全球第一个能用如此强的磁场进行实验的研究机构。
据称,在获知这一消息后,不少德国以及欧洲的研究人员都慕名前来。日本和美国的科学家也希望HZDR能为他们预留出实验时间以对他们的材料进行测试。目前能进行该实验的5个实验室已经无法接纳如此之多的研究项目,该中心已计划建设第六个强磁实验室。