กราฟีนดึงอิเล็กตรอนอิสระจากความต้านทาน

กราฟีนดึงอิเล็กตรอนอิสระจากความต้านทาน

ริบบิ้นคาร์บอนสามารถก่อตัวเป็นทางด่วนอิเล็กตรอน ซึ่งอาจเป็นการปูทางไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดใหม่ ในสายไฟฟ้ามาตรฐาน อิเล็กตรอนจะกระจายสิ่งสกปรกออกเป็นระยะ ทำให้เกิดความต้านทาน แผ่นคาร์บอนบริสุทธิ์ที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียวที่รู้จักกันในชื่อ กราฟีน ได้ให้คำมั่นสัญญามานานว่าการไหลของอิเล็กตรอนที่ปราศจากความต้านทานเกือบจะไม่มีความต้านทาน แต่ไม่มีวิธีการใดที่สามารถเปลี่ยนคำสัญญานี้เป็นเทคโนโลยีการทำงานได้

ตอนนี้ นักวิจัยได้แกะสลักลวดลายบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์และทำให้ร้อนเพื่อให้คาร์บอนบางส่วนเกิดเป็นเส้นบางๆ ยาวๆ อิเล็กตรอนสามารถเร่งความเร็วของขอบเรียบอย่างสมบูรณ์แบบของริบบิ้น เช่น กระสุน ซึ่งเดินทางได้ไกลกว่าริบบิ้นที่ออกแบบไว้ก่อนหน้านี้ถึง 1,000 เท่าก่อนที่จะกระเจิง การค้นพบนี้อาจนำไปสู่สายไฟที่ขนส่งอิเล็กตรอนในลักษณะที่เส้นใยนำแสงส่งผ่าน นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ใน  Nature

Tom’s Top 10 การตีความกลศาสตร์ควอนตัม

การตีความกลศาสตร์ควอนตัมหลายสิบครั้งได้รับการพัฒนาตลอดหลายปีที่ผ่านมา ส่วนใหญ่พยายามที่จะระบุสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อมีการสังเกตหรือวัดในระบบควอนตัม สูตรทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าฟังก์ชันคลื่น (หรือเวกเตอร์สถานะ) ที่อธิบายสถานะของระบบจะถูกรีเซ็ตเมื่อทำการวัด และความเป็นไปได้หลายอย่างที่คณิตศาสตร์อธิบายดูเหมือนจะ “ยุบ” เป็นผลลัพธ์ที่จับต้องได้เพียงผลลัพธ์เดียว “การตีความ” ของควอนตัมพยายามอธิบายว่าเหตุใดการล่มสลายนี้จึงเกิดขึ้น หรือไม่ก็เกิดขึ้นเลย และการตีความบางอย่างเกี่ยวข้องกับตนเองว่าฟังก์ชันของคลื่นนั้นเป็นของจริงหรือเป็นเพียงบางอย่างทางคณิตศาสตร์

คำเตือน: ข้อมูลสรุปด้านล่างไม่ได้สะท้อนถึงรายละเอียดปลีกย่อยทั้งหมดของการตีความต่างๆ ซึ่งมักจะได้รับการแก้ไขเมื่อเวลาผ่านไปโดยผู้สนับสนุนหรือแม้แต่ผู้เขียนต้นฉบับ ฉันแค่ถ่ายทอดรสชาติบางอย่าง ตามที่นักจักรวาลวิทยา Max Tegmark เขียนไว้ในหนังสือเล่มใหม่ของเขาOur Mathematical Universe : “ไม่มีแม้แต่ฉันทามติว่าสิ่งใดควรเรียกว่าการตีความ” (หมายเหตุสำหรับผู้สนับสนุนมุมมองต่างๆ: อย่ากังวลกับลำดับที่ระบุไว้ มีการสุ่มควอนตัมอยู่ที่นี่ และไม่ใช่ BCS เลย แม้ว่าการแข่งขันรอบรองชนะเลิศบางประเภทสำหรับการตีความควอนตัมก็อาจจะสนุก .)

กลศาสตร์โบฮีเมียน ( David Bohm ) ฉันไม่ชอบรายการนี้มาก แต่มีแฟน ๆ มากมายและสมควรได้รับการกล่าวถึง พัฒนาขึ้นในปี 1950 โดย Bohm โดยอิงจากมุมมองก่อนหน้าของ Louis de Broglie กลไกของ Bohmianอธิบายอนุภาคที่บินไปรอบๆ ตามคำแนะนำของ “คลื่นนำร่อง” คลื่นเหล่านั้นบอกอนุภาคว่าจะไปที่ไหน สมมุติว่าวิธีการนี้เปลี่ยนฟิสิกส์กลับไปเป็นการกำหนด หลีกเลี่ยงความน่าจะเป็นที่ไอน์สไตน์ประณามโดยกล่าวว่า “พระเจ้าไม่เล่นลูกเต๋า” เนื่องจากการทดลองได้ตัด “ตัวแปรที่ซ่อนอยู่” ออกสำหรับการบังคับใช้การกำหนดระดับ กลศาสตร์ของ Bohmian จึงต้องการรูปแบบของการกระทำในระยะไกล (หรือ “ความไม่อยู่ในท้องถิ่น”) ไอน์สไตน์ก็ไม่ชอบสิ่งนั้นเช่นกัน นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องยากที่จะเห็นว่ากลศาสตร์ของโบห์เมียนจะทำนายความแตกต่างจากการทดลองจากการคาดคะเนของกลศาสตร์ควอนตัมมาตรฐานได้อย่างไร ไม่นานก่อนที่เขาจะเสียชีวิต Einstein กล่าวว่าเขาไม่ประทับใจกับการตีความของ Bohmian “วิธีนี้ดูถูกเกินไปสำหรับฉัน” Einstein เขียนในจดหมายถึงนักฟิสิกส์ Max Born

การตีความวิวัฒนาการสุ่ม (หลายรุ่น) อันนี้อาจไม่ใช่การตีความกลศาสตร์ควอนตัมอย่างเคร่งครัดเพราะมันเปลี่ยนคณิตศาสตร์ ในกลศาสตร์ควอนตัมธรรมดา ฟังก์ชันคลื่น (หรือเวกเตอร์ของรัฐ) “วิวัฒนาการ” ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาในลักษณะที่คาดเดาได้อย่างสมบูรณ์แบบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง อัตราต่อรองของผลลัพธ์ที่แตกต่างกันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ และคุณสามารถคาดการณ์ได้อย่างแน่ชัดว่าจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร จนถึงเวลาที่ทำการวัด แต่นักฟิสิกส์หลายคนได้แนะนำในช่วงหลายปีที่ผ่านมาว่าวิวัฒนาการสามารถเปลี่ยนแปลงได้แบบสุ่ม (หรือสุ่ม) ซึ่งทำให้เกิดการยุบตัวทั้งหมดด้วยตัวเอง สันนิษฐานได้ว่ากระบวนการยุบนี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากสำหรับวัตถุขนาดใหญ่ (มหภาค) และช้าสำหรับอนุภาคย่อยของอะตอม ผู้ได้รับรางวัลโนเบล สตีเวน ไวน์เบิร์กเพิ่งตรวจสอบแนวทางนี้ในบทความที่ arXiv.org

ลัทธิควอนตัมเบเซียน (Christopher Fuchs, Carlton Caves, Rüdiger Schack)

อันนี้ซึ่งบางครั้งเรียกว่า “QBism” นำแนวคิดจากโรงเรียนหนึ่งแห่งสถิติ Bayesian ที่ถือได้ว่าความน่าจะเป็นสะท้อนความเชื่อส่วนตัวเกี่ยวกับวิธีการเดิมพันผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ ด้วยเหตุนี้ ในมุมมองนี้ ฟังก์ชันคลื่นจึงเป็น “ส่วนบุคคล” ซึ่งเป็นการวัดความรู้ของแต่ละบุคคลเกี่ยวกับสถานะของระบบที่สามารถนำไปใช้ในการทำนายอนาคตได้ ฉันบล็อกเกี่ยวกับเรื่องนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่

การตีความหลายโลก ( Hugh Everett III ) ถูกละเลยมานานหลายปีหลังจากการปรากฏตัวในปี 2500 การตีความของโลกมากมายได้รับความนิยมในทศวรรษที่ผ่านมา บางครั้งเรียกว่าการตีความ “หลายจักรวาล” โดยสันนิษฐานว่าทุกครั้งที่ทำการวัด ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดเกิดขึ้นจริงในสาขาต่างๆ ของความเป็นจริง สร้างจักรวาลคู่ขนานจำนวนมาก ที่จริงแล้ว เอเวอเร็ตต์คิดว่ามันเหมือนกับผู้สังเกตการณ์ที่แยกร่างเป็นโคลนต่างๆ ซึ่งติดตามผลการวัดที่เป็นไปได้ที่ต่างกันออกไป ไม่ว่าในกรณีใดมันแปลก

การตีความจักรวาลวิทยา ( Anthony AguirreและMax Tegmark ) ที่ค่อนข้างใหม่ เอกสารต้นฉบับที่อธิบายเรื่อ กโพสต์ทางออนไลน์ในปี 2010 โดยพื้นฐานแล้ว Aguirre และ Tegmark โต้แย้งว่าการตีความโลกจำนวนมากนั้นเป็นความจริงเพียงเล็กน้อยหากจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด เนื่องจากจะมีจักรวาลคู่ขนานจำนวนอนันต์ซึ่งผลลัพธ์ทั้งหมดที่อนุญาตโดยกลศาสตร์ควอนตัม ทำในความเป็นจริงเกิดขึ้น Aguirre และ Tegmark คำนวณว่าผลลัพธ์จะเกิดขึ้นในสัดส่วนที่ทำนายโดยความน่าจะเป็นที่คำนวณจากคณิตศาสตร์ควอนตัม ดังนั้นในมุมมองนี้ พวกเขาเขียนว่า “ฟังก์ชันคลื่นอธิบายคอลเล็กชันเชิงพื้นที่ที่แท้จริงของระบบควอนตัมที่เหมือนกัน และความไม่แน่นอนของควอนตัมเป็นผลมาจากการที่ผู้สังเกตไม่สามารถระบุตำแหน่งตัวเองในคอลเล็กชันนี้ได้”