Polaritonic condensate เปิดเผยกฎสากลในระบบที่ไม่สมดุล

Polaritonic condensate เปิดเผยกฎสากลในระบบที่ไม่สมดุล

การอธิบายระบบที่แตกต่างกันโดยใช้กฎพื้นฐานเดียวกันเป็นแนวคิดที่มีมาแต่โบราณ ตัวอย่างเช่น ในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ให้กำเนิดทฤษฎีกลุ่ม ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของคณิตศาสตร์ แต่ก็พบว่ามีการประยุกต์ใช้อย่างเป็นรูปธรรมในฟิสิกส์และเคมีด้วย ในฟิสิกส์เชิงสถิติ เครื่องมือทางคณิตศาสตร์อื่นๆ ที่เรียกว่าคลาสความเป็นสากลสามารถอธิบายระบบที่มีลักษณะ

ทางมหภาค

เหมือนกัน แม้ว่ารายละเอียดในระดับจุลภาคของระบบเหล่านี้จะแตกต่างกันมากก็ตาม คลาสความเป็นสากลบางคลาสใช้พารามิเตอร์เพียงไม่กี่ตัวเพื่ออธิบายระบบที่ประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมากในสภาวะสมดุลทางความร้อนอย่างไรก็ตาม ระบบส่วนใหญ่ในธรรมชาติไม่อยู่ในภาวะสมดุล 

ในปี 1986 ความก้าวหน้านี้สร้างคลาสความเป็นสากลของ KPZ ซึ่งอธิบายไดนามิกของอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงพื้นผิวที่เป็นผลึก แนวไฟป่า และน้ำค้างแข็งบนหน้าต่าง ระบบเหล่านี้เป็นระบบที่ขยายและหดตัวในลักษณะสุ่ม ดังนั้นจึงจัดอยู่ในระบบที่ไม่อยู่ในสภาวะสมดุล

ตอนนี้ ของฝรั่งเศสและทีมงานระหว่างประเทศที่ทำงานร่วมกันได้ทำการทดลองที่แสดงให้เห็นว่าคอนเดนเสท ที่มีขั้ว (BECs) สามารถให้แพลตฟอร์มที่ปรับได้เพื่อศึกษาระดับความเป็นสากลของ KPZ และฟิสิกส์ที่สมบูรณ์ พวกเขารายงานผลลัพธ์ ของแสงและสสารเอ็กซิตอนโพลาริตอน  มักเรียกง่าย ๆ 

ว่าโพลาริตอน  เป็นอนุภาคควอซิเพิลที่เกิดจากการควบรวมระหว่างโฟตอนและคู่อิเล็กตรอนโฮล ซึ่งเรียกตัวมันเองว่าเอ็กซิตอน ในการทดลอง ทีมงานใช้เลเซอร์เพื่อปล่อยโฟตอนที่ถูกจำกัดอยู่ภายในโพรงขนาดเล็ก ประกอบด้วยตัวสะท้อนแสงแบรกก์แบบกระจายสองตัวดังแสดงในรูป

โฟตอนถูกดูดซับโดยหลุมควอนตัมของเซมิคอนดักเตอร์ที่ฝังอยู่ในโพรง ทำให้เกิด จากนั้น จะถูกทำลายโดยการรวมตัวกันของรูอิเล็กตรอนอีกครั้งและสร้างโฟตอนอีกครั้ง สิ่งนี้ก่อให้เกิดโพลาริตอนหากกระบวนการเกิดขึ้นหลายครั้งก่อนที่โฟตอนจะหลุดออกจากโพรง

คุณสมบัติ

ที่สำคัญของโพลาริตอนคือพวกมันเป็นโบซอน ดังนั้นจึงไม่อยู่ภายใต้หลักการกีดกันของเพาลี ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างโพลาริโทนิก BEC ซึ่งประกอบด้วยจำนวนควอซิพัทเทอร์จำนวนมหาศาลในสถานะควอนตัมเดียว เมื่อเปรียบเทียบกับ BEC ที่ทำจากก๊าซปรมาณู ซึ่งจำเป็นต้องทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิ

ต่ำกว่าไมโครเคลวิน คอนเดนเสทโพลาริโทนิกสามารถสร้างขึ้นได้ตามปกติที่อุณหภูมิไม่กี่เคลวิน และบางครั้งที่อุณหภูมิห้อง ขึ้นอยู่กับสารกึ่งตัวนำที่ใช้ ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการระหว่าง BECs ของอะตอมและโพลาริโทนิกคือ BECs ของอะตอมนั้นอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อน ในขณะที่ BECs 

และเพื่อนร่วมงานได้ทำการวัดระยะของ BECs แบบโพลาริโทนิกและแสดงให้เห็นว่ามันจัดอยู่ในประเภทความเป็นสากลของ KPZ นี่เป็นการยืนยันคำทำนายที่เกิดขึ้นในปี 2015 แม่นยำยิ่งขึ้น พวกเขาได้แสดงให้เห็นโดยใช้ออปติคัลอินเตอร์เฟอโรเมทรีว่าการสลายตัวของเฟสของคอนเดนเสทโพลาริตอน 

1D เป็นไปตามกฎมาตราส่วน KPZ ทั้งในเชิงตัวเลขและเชิงทดลอง“นอกเหนือจาก 1D แล้วนำเสนอมุมมองที่น่าตื่นเต้นสำหรับการสำรวจฟิสิกส์ของ KPZ ในแบบ 2 มิติ ซึ่ง เป็นที่ต้องการของการทดลองอย่างมาก” ทีมงานเขียนในNature นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมการทดลองโพลาริโทนิกได้อย่างแม่นยำ 

ซึ่งหมายความว่า

งานวิจัยของพวกเขาปูทางไปสู่แพลตฟอร์มโพลาริโทนิกที่ปรับได้เพื่อศึกษาระบบควอนตัมที่ไม่สมดุลต่างๆ ที่เป็นของ KPZ และคลาสความเป็นสากลอื่นๆของโพลาริโทนิกนั้นเป็นระบบที่ไม่อยู่ในสภาวะสมดุล อันที่จริง เพื่อรักษาโพลาริโทนิกคอนเดนเสท นักวิทยาศาสตร์ต้องกระตุ้นโพรงด้วยเลเซอร์

เขาตั้งข้อสังเกตว่าฟลักซ์ของโปรตอนที่สูงขึ้นและจำนวนความบังเอิญที่มากขึ้นสามารถคาดหวังได้ในขณะที่นักวิจัยตรวจสอบการบำบัดด้วยการลดสัดส่วนของโปรตอนและ FLASH สำหรับการรักษาด้วยโปรตอนจากนั้นพวกเขาใช้แบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมตามเครือข่ายฝ่ายตรงข้ามแบบมีเงื่อนไข 

(cGANs) เพื่อให้การกระจายปริมาณที่เป็นไปได้มากที่สุดเนื่องจากการกระจายกิจกรรม PET ที่เครื่องตรวจจับบนพื้นหลังสีดำบนภาพ คอลเลกชันของภาพที่แตกต่างกันดังกล่าวสามารถใช้เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติของอะตอมคลาวด์ได้โดยให้คำจำกัดความของเนื้อเยื่ออ่อนสูงโดยไม่ต้องเปิดรับรังสี

ที่บาธ วอร์ดย้ำว่าหนทางยังเปิดกว้างสำหรับอารามที่จะปฏิบัติตาม เขากล่าวว่าระบบทำความร้อนใต้พิภพที่ได้รับแรงบันดาลใจจากโรมันของโบสถ์แห่งนี้ “ถูกมองว่าเป็นก้าวแรกในการทำให้เมืองบาธมีคาร์บอนเป็นศูนย์” โดยสภาเมืองและหน่วยงานด้านการอนุรักษ์กระตือรือร้นที่จะแสวงหาทางเลือกเพิ่มเติม 

โรงอาบน้ำโรมันของเมืองกำลังติดตั้งระบบทำความร้อนของอารามในเวอร์ชันของตนเอง และวอร์ดและทีมงานของเขาก็กระตือรือร้นที่จะติดแผงโซลาร์เซลล์ไว้บนหลังคาสำนักงาน“เท่าที่เราทราบ ขณะนี้ยังไม่มีวิธีแก้ไขปัญหาด้านพลังงานที่ยั่งยืนในเมือง ดังนั้นเราจึงกำลังหารือเบื้องต้นกับสภา

และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอื่น ๆ เพื่อตรวจสอบว่าเราจะสามารถติดตั้งระบบได้เร็วเพียงใด” เขากล่าว “ความหวังคือเราสามารถทำงานร่วมกันต่อไปเพื่อเร่งความก้าวหน้า”และโปรแกรมซอฟต์แวร์สำหรับการประมวลผลสัญญาณหลังการเลือกเพื่อลดข้อผิดพลาด เพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องเพื่อให้จำนวนโฟตอนเข้าและออก

ได้รวมสนามสเกลาร์เข้ากับสนามเทนเซอร์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แนวคิดของเขาคือการสร้างการทดลองที่สามารถวัดว่าโลกทั้งใบจะสั่นสะเทือนอย่างไร เป็นคลื่นความโน้มถ่วงที่จะผ่านไป จุดมุ่งหมายของการทดลองคือการวัดสเปกตรัมของรังสีความโน้มถ่วงแบบสเกลาร์ แต่พวกเขาพบว่าความไวของควอทซ์กราวิมิเตอร์ถูกจำกัดอย่างมากเนื่องจากเสียงรบกวนทางธรณีฟิสิกส์ 

Credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100