Teemandi sulamine lahendatud äärmuslike rõhkude juures
Lawrence Livermore’i riikliku laboratooriumi teadlased kasutasid Omega rajatises laseriga juhitud löökkompressiooni, et mõõta teemandi aatomstruktuuri, temperatuuri, tihedust ja peegeldusvõimet rõhkudel, mis ületavad Neptuuni ja Uraani sisemisi rõhke, ning temperatuuridel, mis on kõrgemad kui Päikese pinnal. Nature Physicsis 20. augustil avaldatud töö lõpetab 20-aastase vastuolu eksperimendi ja kvantsimulatsioonide vahel teemandi sulamiskõvera osas. Andmed kinnitavad, et teemant hõljub metallilises vedelas süsinikus, analoogselt jääle vees, otsese tähendusega inertsiaalse kinnipidamise fusioonikapslitele ja jäähiiglaste sisemuste mudelitele.
Varasemad eksperimendid näitasid sulamisel tihedamat vedelat süsinikku, kuid teatasid temperatuuridest, mis olid teooriast umbes 20% kõrval; Sandia Z-masina andmed olid samuti vihjanud vahepealsele kristallilisele faasile. Uus röntgendifraktsioon nanosekundiskaalaliste löökide ajal näitas, et teemant säilitab oma struktuuri kuni sulamiseni, ilma vahefaasita üksiklöögi tingimustes, ning temperatuurid ühtivad nüüd arenenud simulatsioonidega. Täiustatud diagnostika lahendas nõrgad süsiniku hajumissignaalid, mis varem piirasid täpsust.
Peamised ebakindlused jäävad mitme löögi radade osas, mis on asjakohased täielike fusiooniimplosioonide jaoks, ning selles, kas aeglasemad alglöögid suudavad teemantkapsleid täielikult sulatada ilma ühtlust halvendamata. Mudelid viitavad, et aeglasemad löögid võiksid kolmekordistada fusioonienergia saagist, suurendades kütuse kokkusurutavust, kuid ainult siis, kui teised jõudluskaod püsivad kontrolli all. Planetaarsed rakendused sõltuvad sellest, kui hästi laboratoorsed üksiklöögi tulemused skaleeruvad jäähiiglaste pikematele ajaskaaladele.
Allikad: ScienceDaily/LLNL, Nature Physics.
Tumeenergia seotud kvantgravitatsiooni määramatusega
Physical Review Ds avaldatud teoreetiline ettepanek väidab, et tumeenergia, kosmilise kiirenemise vedaja, tekib kvantgravitatsiooni makroskoopilise tagajärjena, mitte eraldi välja või osakesena. Browni ülikooli füüsik Savvas Koushiappas rakendab kosmoloogilist määramatuse seost: universumi suurust ja paisumiskiirust ei saa samaaegselt teada suvalise täpsusega. See jätab Friedmanni võrranditesse kiireneva termini, mis ühtib hilise universumi vaatlustega.
Standardkosmoloogia käsitleb tumeenergiat kosmoloogilise konstantsena või eksootilise komponendina, samas kui kvantgravitatsioon jääb kättesaadavatel skaaladel testimata. Uus lähenemine ühendab need kaks, lastes kvantmääramatusel toimida aegruumi geomeetriale endale. See võib asendada ka Suure Paugu singulaarsuse põrkega eelmisest kokkutõmbuvast faasist, vältides lõpmatut tihedust.
Avatud küsimused hõlmavad määramatuse seose täpset matemaatilist kuju ning seda, kas see taastoodab täielikult vaadeldud paisumise ajalugu ilma täiendavate parameetriteta. Eelseisvad andmed DESI-st, Euclidist ja Vera C. Rubini observatooriumist annavad teravamaid teste ennustatud jääkide kohta võrreldes ΛCDM-iga. Kinnitus kõrvaldaks vajaduse uute osakeste järele, jäädes samas kooskõlla olemasolevate gravitatsiooni ja kvantmehaanika täppismõõtmistega.
Allikad: Phys.org, Physical Review D/arXiv.
Programmeeritav footonkiip optiliseks arvutamiseks
Seouli riikliku ülikooli ja Seouli ülikooli teadlased on kavandanud ümberkonfigureeritava footonilise integreeritud ahela, mis dünaamiliselt häälestab valguseimpulsside viivitust, ribalaiust ja sagedusvastust ühel kiibil. 19. augustil teatatud arhitektuur kasutab häälestatavaid silmusühendajaid sidestatud võnke õõnsuste indutseeritud läbipaistvuse võrgustikus, võimaldades tootmisjärgset optilise ajastamise juhtimist ilma fikseeritud riistvaraviivitusteta.
Optiline arvutamine lubab suurt ribalaiust ja vähest soojust võrreldes elektrooniliste ühendustega, kuid signaalide sünkroniseerimine on nõudnud kohandatud viivitusliine iga funktsiooni jaoks. Tavapärased CRIT-seadmed lukustavad viivituse ja ülekandeomadused tootmise ajal. Elektromagnetilised simulatsioonid räni lämmastiku ühendi platvormil, sealhulgas realistlikud kaod, tootmisvariatsioonid ja termiline ristmõju, näitavad, et disain jääb funktsionaalseks ja suudab viivitust reguleerida töötamise ajal.
Töö on praegu teoreetiline ja simulatsioonipõhine; eksperimentaalne valmistamine ja valideerimine on endiselt vajalikud. Praktilised väljakutsed hõlmavad skaleerimist suurematele ahelatele, jääkfaasivigade haldamist ning integreerimist olemasolevate footonplatvormidega tehisintellekti protsessorite või kiire side jaoks. Edu võimaldaks paindlikku puhverdamist, filtreerimist ja sagedusmuundamist valguspõhistes süsteemides, kus täpne saabumise ajastus on oluline.
Allikad: New Atlas, Advanced Science.