科技动态

2015-11-16 22:26
现代国企研究 2015年7期
关键词:同位素合金原子

开发纯度极高超硅材料制造量子计算机

建造量子计算机的几个设计方案都基于硅材料。其中一项受到广泛关注的方案将“量子位”(qubits)存储在另一种元素的原子中,如磷,并将这些嵌入在一层薄薄的超纯净硅-28层位之上。然而对于这种基于硅材料的设计方案,其中最大的难度就在于常规的硅材料中有很多硅原子并非硅-28,在市面上销售的商业硅晶片中,几乎有8%的材料是由其他硅的同位素材料制成的,比如硅-29,这样的材料会造成量子芯片出错。

美国的物理学家们已经设计出一种方法,能够制备纯度比以往传统方法高出40倍的硅-28材料。他们完成这项工作所依赖的最重要的设备是质谱仪,这是一种一般用于鉴定物质成分的设备,其原理是测量样品中不同原子的质量大小来分辨不同的元素成分。通过将硅离子送入一个大型磁场,质量上存在差异的不同硅同位素原子就能够被相互分离开,因为较重的硅同位素离子被磁场偏转的角度会更小一些,而那些质量较轻的同位素离子则会在磁场作用下发生更大的偏转。

突破性记忆合金:重复弯曲1000万次仍可恢复

据媒体报道,科学家研发了一种重复弯曲1000万次后,仍能恢复到原有形状的新合金。关于新合金的研究已经发表在《科学》杂志上。虽然在新合金出现之前,记忆合金已经用于外科手术等领域。但是,这些记忆合金从来没有完全达到预期效果,它们并没有成为“高周疲劳”应用。

晶体结构是新合金获得杰出特性的关键,新合金中镍、钛和铜原子的排列方式使它们可以在两种不同排列结构间不断转换。这种转换被称为“相变”,是合金恢复弯曲前形状的原因。“相变”既可以在温度变化时发生,也可以在拉力释放时发生。

为什么无线充电会流行

无线充电的工作原理是这样的,首先我们有一个来源谐振器,它能够产生磁场,这就是电声磁,还有一个接收谐振器,当这个谐振器频率一样的时候,我们就可以实现无线电源转换。

比如家里如果有一台手机,还有一台电脑,可以通过同一个电源为两个终端设备充电。同时还能穿过不同的物料,甚至身体也可以穿过。这一点来说对于医疗器械有非常特别的意义,有些医疗器械是植入人体内部的,不用取出来充电,直接通过身体就可以充电了。

未来的家将会是无线充电无处不在,我们可以用无线充电给客厅,卧室充电,还可以给我们的电动车充电,给这种现场起了一个名字叫“电力零食”,以后我们充电就好像是零食一样,在家庭里是唾手可得的。

美国研发新型激光武器死亡射线

美国国防部高级研究计划局透露,他们刚刚完成了一种大功率轻型激光武器的首次测试。这种激光武器在测试中展示了前所未有的威力,它可以装备到无人机和战斗机上。它被称为“高能液体激光区域防御系统”(HELLADS),它的尺寸很小,可以安装到飞机上。激光武器系统能够实现精确定位和精确轰炸。

HELLADS是150千瓦的激光武器系统,它的功率和现有激光系统很接近,但体积和质量将只有当前系统的十分之一。瘦身后的激光系统可以集成到战术飞机上,以抵御和消灭地面威胁。实地试验结束后,将进一步改进、测试系统,使之可以应用于实战。

HELLADS的目标是在不牺牲功率的前提下,研发尺寸和重量大大减少的电力固体激光器。激光器由美国国防部高级研究计划局委托通用原子公司研发,它可用来击落无人机。

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