• Latest
  • Trending
Bir Spin Kuantum Isı Motorunun Deneysel Gösterimi

Bir Spin Kuantum Isı Motorunun Deneysel Gösterimi

31 Aralık 2019
Biyo-İlham: Istakozlar, Daha Güçlü 3D Baskılı Beton Yapmaya Nasıl Yardımcı Olabilir?

Biyo-İlham: Istakozlar, Daha Güçlü 3D Baskılı Beton Yapmaya Nasıl Yardımcı Olabilir?

21 Ocak 2021
Mühendisler, Yerel Kuantum Ağları Oluşturmak İçin Dronları Kullanıyor

Mühendisler, Yerel Kuantum Ağları Oluşturmak İçin Dronları Kullanıyor

18 Ocak 2021
İnsan-Robot İşbirliğine Dayalı Montaj Hatlarında, Göçmen Kuşlardan İlham Alan Yeni Bir Algoritma

İnsan-Robot İşbirliğine Dayalı Montaj Hatlarında, Göçmen Kuşlardan İlham Alan Yeni Bir Algoritma

16 Ocak 2021
Kombucha Çayından İlham Alan Mühendisler, ‘Canlı Malzemeler’ Yaratıyor

Kombucha Çayından İlham Alan Mühendisler, ‘Canlı Malzemeler’ Yaratıyor

11 Ocak 2021
Işık Hızında Makine Öğrenimi: Yeni Çalışma, Yapay Zeka İçin Fotonik Yapıların Kullanımını Gösteriyor

Işık Hızında Makine Öğrenimi: Yeni Çalışma, Yapay Zeka İçin Fotonik Yapıların Kullanımını Gösteriyor

7 Ocak 2021
Multifonksiyonel Lens Sensör Sistemi, Akıllı Kontaklarda Devrim Yaratabilir

Multifonksiyonel Lens Sensör Sistemi, Akıllı Kontaklarda Devrim Yaratabilir

6 Ocak 2021
Chitrakar: İnsan Yüzlerinin Görüntülerini Çizime Dönüştürebilen Bir Sistem

Chitrakar: İnsan Yüzlerinin Görüntülerini Çizime Dönüştürebilen Bir Sistem

5 Ocak 2021
Kuantum ‘Tatlı Nokta’ya Ulaşmak: Araştırmacılar Silikondaki Atom Kubitleri İçin En İyi Konumu Buldular

Kuantum ‘Tatlı Nokta’ya Ulaşmak: Araştırmacılar Silikondaki Atom Kubitleri İçin En İyi Konumu Buldular

2 Aralık 2020
Elektronlar İçin Tek Yönlü Yol

Elektronlar İçin Tek Yönlü Yol

22 Kasım 2020
Kimyasal Olarak Kodlanmış Zekaya Sahip Mikro Robot; Hormonal Kirleticileri Ortadan Kaldırıyor

Kimyasal Olarak Kodlanmış Zekaya Sahip Mikro Robot; Hormonal Kirleticileri Ortadan Kaldırıyor

22 Kasım 2020
Algler, 3 Boyutlu Dokularda Kullanılıyor

Algler, 3 Boyutlu Dokularda Kullanılıyor

18 Kasım 2020
BioNTech ile Pfizer Geliştirdikleri Aşının Nihai Analizini Açıkladı: Güvenli ve Yüzde 95 Etkili

BioNTech ile Pfizer Geliştirdikleri Aşının Nihai Analizini Açıkladı: Güvenli ve Yüzde 95 Etkili

18 Kasım 2020
NtboxMag
Cuma, Ocak 22, 2021
  • Ana Sayfa
  • Tıp
  • Teknoloji
  • Yazılım
  • Akıllı Sistemler
  • Robotik
  • Bilim
  • Astronomi ve Uzay
  • Fizik/Kimya
No Result
View All Result
NTBOX Magazin
No Result
View All Result

Bir Spin Kuantum Isı Motorunun Deneysel Gösterimi

by Editör
31 Aralık 2019
in Fizik/Kimya
0 0
0
Bir Spin Kuantum Isı Motorunun Deneysel Gösterimi

Phys

 ”Kuantum Isı Motoru”nun teorik fikri onlarca yıldır varlığını sürdürüyor.  İlk olarak yaklaşık altmış yıl önce Bell Labs’tan fizikçiler Scovil ve Schulz-DuBois; üç seviyeli maserler* ve termal makineler arasında bir analoji çizdi.

 Takip eden yıllarda, diğer araştırmacılar; Scovil ve Schulz-DuBois’in fikirlerini temel alan ve kuantum ölçeğinde termodinamik döngülerin önerilerini getiren çeşitli teoriler geliştirdiler.  Son zamanlarda, fizikçiler; bu teorilerin bazılarını deneysel ortamlarda test etmeye başladılar.

YOU MAY ALSO LIKE

Mühendisler, Yerel Kuantum Ağları Oluşturmak İçin Dronları Kullanıyor

Işık Hızında Makine Öğrenimi: Yeni Çalışma, Yapay Zeka İçin Fotonik Yapıların Kullanımını Gösteriyor

 Bu deneylerden biri; Waterloo Üniversitesi, Universidade Federal do ABC ve Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas’ta bir laboratuvar ortamında başarılı bir spin kuantum ısı motoru sergileyen bir araştırma ekibi tarafından gerçekleştirildi.  Physics Review Letters’da yayınlanan makaleleri; bir spin-1/2 sistemi ve nükleer manyetik rezonans tekniklerine dayanan bir ısı motorunun uygulanmasını özetlemektedir.

Araştırmacı Roberto Serra: “Kuantum Termodinamik denilen şey şu anda geliştirilme aşamasındadır. Bu ortaya çıkan alan aynı zamanda nano ölçekte, hesaplama, iletişim, sensörler vb. cihazlarla bir tür yeni sanayi devrimi vaat eden kuantum teknolojisindeki gelişmelerle de ilişkilidir.”

 Deneylerinde Serra ve meslektaşları; kloroform molekülüne yerleştirilmiş bir nükleer spin’i ve nükleer manyetik rezonans tekniklerini kullanarak prensip kanıtı; kuantum ısı motorunu başarıyla uyguladılar.  Araştırmacılar, bir Karbon Frekansı İzotopunun nükleer dönüşünü spesifik olarak bir radyofrekans alanı kullanarak manipüle ediyor. Sonuçta bir Otto döngüsü (yani, en yaygın motorlarda kullanılan termodinamik döngü) manipüle edilmiş oldu.

 Araştırmacı Serra: “Olası iki nükleer spin durumu (diyelim ki yukarı ve aşağı) arasındaki enerji farkı, bir pistonlu motor genişlemesine ve sıkıştırılmasına benzer şekilde artırıldı ve azaltıldı. Bazı koşullar altında; moleküldeki nükleer dönüşler radyo dalgalarından ısı çeker ve radyo dalgalarına ısı yayar.”

 Enerji dalgalanmaları; Serra ve meslektaşlarının odaklandığı kuantum senaryosunda çok önemli bir rol oynamaktadır.  Bununla birlikte, bu dalgalanmaları termodinamik bir döngüde ölçmek; araştırmacıların şaşırtıcı bir şekilde tamamlayabildikleri son derece zor bir görevdir.  Maksimum güçte bir kuantum Otto döngüsü gerçekleştirirken, kuantum ısı motorunun, termodinamik sınırına (η =% 44) çok yakın olan η≈42 iş ekstraksiyonu için bir verimlilik elde edebileceğini buldular.

Araştırmacı John Peterson: “Bu deneyde, kuantum ölçeğinde geri dönüşümsüzlüğün yanı sıra iş ve ısıdaki tüm enerji dalgalanmalarını karakterize edebildik. Moleküler makinemizin hızlı çalışması, performansı düşüren ‘kuantum sürtünme’ dediğimiz şeyle ilgili spin enerji durumları arasında geçişler üretir. Bu tür sürtünme aynı zamanda, entropi artışı ile de ilişkilidir.  Kuantum sürtünmesini azaltan yavaş çalışma; önemli miktarda güç sağlamaz.Bu nedenle, en iyi senaryo; modern mühendisliğin yaptığı gibi, düşük miktarda kuantum sürtünme veya entropi üretimi ile bir miktar gücü uzlaştırmaktır.”

 Serra ve meslektaşları tarafından yapılan çalışma; bir kavram kanıtı spin kuantum ısı motorunu deneysel olarak ilk gösterenlerden biridir.  Bu konsept kanıtı ısı motoru nihayetinde kuantum termal makinelerin işleyişini ve potansiyelini araştıran gelecekteki çalışmaları bilgilendirebilir.

 Araştırmacı Serra: “Deneyimizde, küçük spin motoru termodinamik sınırına ve maksimum güce yakın bir verimliliğe ulaşıyor, bu da araba motorlarının günümüzde yapabileceklerinden çok daha iyi… Kuantum spin motoru pratikte çok yararlı olmayacaktır çünkü üretilen iş radyo dalgalarına çok az miktarda enerji sağlayacaktır. Sadece başka bir nükleer dönüşü değiştirmek yeterli olacaktır. Ne kadar enerji kullandığını ölçmekle daha çok ilgileniyoruz: Ne kadar ısı yayar ve çalışma sırasında ne kadar entropi üretilir… ”

 Gelecek çalışmalarında Serra ve meslektaşları; küçük kuantum termal makinelerin çalışmasını optimize etmenin yollarını belirlemeyi ve gerçek deneylerde etkinliklerini göstermeyi umuyorlar.  Bu, sonuçta yeni kuantum bilgisayarlarda uygulanabilecek daha gelişmiş kuantum buzdolaplarının oluşturulmasına yardımcı olabilir.

* Mazer ya da maser, atomların, dışarıdan uyarılması neticesinde dışarıya salınan radyasyon yardımı ile elde edilen, genliği yükseltilmiş elektromanyetik dalga. Mazer, önceleri ilk mazerin mikrodalga frekansında çalışması sebebiyle İngilizce cümlesindeki kelimelerin baş harflerinin alınmasından türetilmiştir.

Tags: Kloroform molekülüKuantum ısı motorukuantum termodinamiknükleer manyetik rezonans
ShareTweetShare

Search

No Result
View All Result

Recent News

Biyo-İlham: Istakozlar, Daha Güçlü 3D Baskılı Beton Yapmaya Nasıl Yardımcı Olabilir?

Biyo-İlham: Istakozlar, Daha Güçlü 3D Baskılı Beton Yapmaya Nasıl Yardımcı Olabilir?

21 Ocak 2021
Mühendisler, Yerel Kuantum Ağları Oluşturmak İçin Dronları Kullanıyor

Mühendisler, Yerel Kuantum Ağları Oluşturmak İçin Dronları Kullanıyor

18 Ocak 2021
İnsan-Robot İşbirliğine Dayalı Montaj Hatlarında, Göçmen Kuşlardan İlham Alan Yeni Bir Algoritma

İnsan-Robot İşbirliğine Dayalı Montaj Hatlarında, Göçmen Kuşlardan İlham Alan Yeni Bir Algoritma

16 Ocak 2021
  • Anasayfa
  • Gizlilik Koşulları
  • Reklam

© 2020 NtboxMag.com

No Result
View All Result
  • Ana Sayfa
  • Tıp
  • Teknoloji
  • Yazılım
  • Akıllı Sistemler
  • Robotik
  • Bilim
  • Astronomi ve Uzay
  • Fizik/Kimya

© 2020 NtboxMag.com

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In