稿源:cnBeta.COM从核磁共振成像(MRI)到计算机硬盘存储,磁性在我们的科技应用中发挥了许多关键的作用。不过在新兴的量子计算领域,磁相互作用也有望助推量子信息的传递。在 1 月 24 日发表于《物理评论快报》上的一篇文章中,研究人员介绍了美国能源部旗下阿贡国家实验室的一项新成果。据悉,科学家们已经实现了两个遥远的磁性设备之间的有效量子耦合,这些设备能够承载基于磁振子的激发。当电流产生磁场时,就会有激发。而允许磁振子交换能量和信息的耦合,有望催生新颖的量子信息技术设备。阿贡国家实验室高级科学家 Valentine Novosad 表示:“磁振子的远程耦合,是使用磁系统开展量子工作的第一步或先决条件,而我们展示了这些磁振子在远距离下的相互即时交流能力”。值得一提的是,这些即时通讯无需在受光速限制的磁振子之间发送消息,类似于物理学家常说的“量子纠缠”。在 2019 年的一项研究基础上,实验室团队试图打造一套新的系统,特点是通过磁激励、在远距离的超导电路中实现相互交流。如上图所示,研究团队展示了一种远程磁控管耦合电路,包含了两个被嵌入 NbN 共面超导谐振器中的单晶 YIG 球,而微波光子可介导磁振子的相互作用。不过在用磁振子奠定某种量子计算的基础之前,科学家们还需展开一系列的可行性研究,尤其是需要长时间维持粒子的耦合。为增强耦合效应,该团队构想了这样一种超导电路,并通过嵌入两个磁...
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来源:环球网麻省理工学院的一个团队利用人工智能来促进对一种有趣的材料现象的检测,这种现象可以催生出不存在能量耗散的电子器件。长期以来,超导体一直被认为是实现没有电阻率的电子产品的主要方法。在过去的十年中,一个新的量子材料系列,'拓扑材料'为实现没有能量耗散(或损失)的电子产品提供了一个替代但有希望的手段。与超导体相比,拓扑材料具有一些优势,如抗干扰性强。为了达到无耗散的电子状态,一个关键的途径是所谓的'磁接近效应',当磁力稍微渗透到拓扑材料的表面时,就会发生这种效应。然而,观察临近效应一直是个挑战。麻省理工学院机械工程博士生陈占涛(音译)说,'问题是,人们正在寻找的表明存在这种效应的信号通常太弱,无法用传统方法进行确凿的检测。'这就是为什么一个科学家团队--位于麻省理工学院、宾夕法尼亚州立大学和国家标准与技术研究所--决定尝试一种非传统的方法最终产生了令人惊讶的好结果。在过去的几年里,研究人员依靠一种被称为偏振中子反射仪(PNR)的技术来探测多层材料的深度相关的磁性结构,以及寻找诸如磁接近效应等现象。在PNR中,两个具有相反自旋的偏振中子束被从样品中反射出来,并在一个探测器上收集。'如果中子遇到一个磁通,比如在磁性材料内部发现的磁通,它具有相反的方向,它将改变其自旋状态,导致从自旋上升和自旋下降的中子束中测量到不同的信号,...
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造船工业是制造业领域最重要的工业部门之一,和飞机、汽车一样,是材料、机、电、光和仪表制造,软件和计算机应用的系统集成,造船工业总体水平是制造业各细分部门的技术水平和创新能力的综合体现。造船工业最新技术进展(包括新技术原理应用、新材料、新工艺、新装备、仪器仪表、软件和计算机技术的采用),成为衡量一个国家造船业水平的重要标志。同时,造船业对相关产业的带动提升作用也十分明显,造船业的发展对GDP增长、高新技术成长、军民结合和增加就业都具有重要意义。 2018年以来,全球造船业陷入低迷期,新接订单和手持订单量都出现了不同程度的下滑,但在2020年后开始复苏。2021年全球造船新接订单量为11985万载重吨,我国承接了6231万载重吨,占全球订单量的51.9%,为世界第一。韩国承接了4061万载重吨,占全球订单量的33.8%,为世界第二。日本为1283万载重吨,占比为10.7%。中韩日这三个造船大国新接订单量占全球总量的96.6%。我国造船业以出口为主,国际船东占我国手持船舶订单的60%以上,属出口外向型行业。我国造船业规模最大,但技术水平与世界先进造船国相比还有较大差距,船舶配套能力严重不足,很多重要的船用核心零部件依赖进口。 稀土在船舶相关的零部件、传感器、电机中有重要应用,稀土功能材料完全有可能与船用配套产业共同发展。 克拉克森公司发布的《造船行情展望报告》指出,随着全球后疫情时...
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来源:北极星储能网据外媒报道,材料研究所(Materials Research Institute)宣布,由Lee Jung-koo博士和Kim Tae-hoon博士领导的研究团队开发了一种可减少使用稀土元素的永磁体材料技术。利用该技术,能够减少工业磁体中30%的钕使用量。钕很昂贵且难以获得,但是在工业用稀土元素基永磁体中,还没有可以替代这种元素的物质。为了减少钕含量,需要增加铈的含量,而这会导致磁性能下降。该团队发现,现有稀土元素基永磁体中会形成不必要的磁性粒子,这些颗粒反过来又会影响磁体的微结构和磁性能。研究人员希望抑制这些颗粒中的原子扩散,从而阻止形成粒子,改善微结构和性能。该团队利用熔体纺丝和热变形技术,分别快速冷却前体和最终形成的永磁体。结果显示,这成功抑制了磁体内部形成不必要的磁性粒子,并优化磁体微结构。同时,剩磁化强度和抗磁力也得到改善。据介绍,这种新技术一旦实现商业化,可用于各类需要高效电机的领域,包括电动汽车、无人机、飞行汽车和电动船。
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