科学家们用特殊的点建造特殊的表面

时间:2019-12-26 21:48 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

科学家们用特殊的点建造特殊的表面

美国能源部阿贡国家实验室的科学家在许多方面都是杰出的。例如,他们与伦敦帝国理工学院(Imperial College London)合作,对信息处理系统中被称为“异常点”的现象进行了研究。这一现象已经在微波、光学和机械技术中得到了应用。

“我们的团队通过实验发现了一个特殊的表面,一个连续的三维弯曲表面的特殊点,”张旭峰说。过去的研究已经发现了异常点,随后的研究人员绘制了测量到的异常点的直线,但这是研究人员第一次绘制表面。

“我们最初的贡献是在实验测量的基础上绘制出特殊点的三维表面,结果是非常漂亮的图形。”-纳米材料中心助理科学家张旭峰

张解释说:“想想两个系统,每个系统都有其自身的能量损失。”“也可以想象这些系统是耦合的,这样它们之间就可以交换能量。”

当这些系统相距遥远时,它们之间几乎不会发生相互作用,而与能量相关的计算会产生两个独立的解决方案,它们与环境之间的相互作用是单独的。当它们彼此接近并相互作用时,系统就进入了只有一个解决方案的过渡阶段。这被认为是一个例外。当系统更接近时,异常点消失,计算产生“混合解”对,即每个系统的解的混合。

异常点的一个可能的应用是对干扰(如磁场中的微小波动)具有极大增强的灵敏度的传感器。另一个应用程序是模式转换,它允许,例如,电话中来自双方的信号保持在不同的模式中,从而本质上消除了任何不必要的干扰。

“我们最初的贡献是在实验测量的基础上绘制出特殊点的三维表面,结果是非常漂亮的图形,”张说。这些特殊的表面本身就有张所说的“特殊鞍点”,是所有表面上特殊点中最特殊的点。这些鞍点提高了期望的行为超过其他异常点。

该团队的实验设备结合了两个系统:一个专门用于限制微波的印刷电路板和一个由钇铁石榴石构成的微尺度磁球,它能产生一种称为“磁磁子”的共振。

“磁Magnons是与自旋波相关的量子化准粒子,是晶格中磁序的集体激发,”张解释道。“这里重要的是,改变晶格中某一点的磁化强度会影响相邻的位置,就像波浪在平静的池塘表面泛起涟漪一样。”

该团队在CNM使用了一个磁电光分光仪来测量光子-磁非耦合强度和位置在仪器中不同调谐的响应,然后在一个特殊表面的三维图中绘制结果。

虽然高度抽象和数学,这一关键的发现可能会对信息处理产生现实世界的影响。作为几个可能的例子之一,信息传输要求噪声不能破坏正在传输的0和1,而特殊的表面映射可以帮助为这个过程提供更大的保护。

“我们的工作也为量子信息处理带来了令人兴奋的新可能性,并提供了非常理想的功能,”张指出。

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