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一项令人震撼的发明,超导量子干涉仪!

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时间:1900/1/1 0:00:00

今天我想跟大家介绍最近的一项令人震撼的发明,叫做超导量子干涉仪,它的首字母缩写,刚好就是“鱿鱼”squid这个英文单词。

这种极其灵敏的装置可以探测到大脑中不易被觉察的磁场,这意味着人类终于可以不用在颅骨上打洞,就有可能分析出人的思维模式,那畅想的远一点的话,这差不多就已经是思想读取器的雏形了,这是一种挺恐怖的发明。

如果我们回到两百年前,你去问当时的科学家,如何才能发明出一种思想读取器呢?他如果这么回答你,这个发明的第一步是要设法将一些气体变成液体,留在玻璃管中,不知道你听到以后会不会以为他是精神错乱了?当然,我估计200年前也不可能有人会朝这个方向去想,但事实上,超导量子干涉仪发明的起点还真的就是从液化气体开始的,下面我就来为大家简单地介绍一下这个发明的脉络。

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200多年前,法拉利在制作一些玻璃器皿的时候,他发现自己不小心留在一支加压玻璃管中的气体,变成了液体。这个现象引起了很多同时代科学家的兴趣,因为没有人想到气体,居然能变成液体液化了,后来呀,人们发现,比起给气体加压,气体液化的最佳办法是冷却,于是这种领悟引导科学家们发明了制冷技术,他们把各种气态元素都液化了。

政策 | 乌克兰政府通过了一项加密货币监管准则:近日,乌克兰政府通过了一项加密货币监管准则,该准则将加密货币划分为金融工具,同时确定了公共当局的监管职能。乌克兰国家证券和股票市场委员会主席Timur Khromaev在其Facebook上表示,乌克兰金融稳定委员会已经开始执行该准则。Khromaev指出,这是在政府机构和金融监管机构之间达成共识的重要一步,后续将进一步建立管理加密货币的立法和监管框架。 乌克兰国家证券与股票市场委员会主席也指出,新措施旨在确保投资者和数字资产市场参与者之间的信息公开和高度合作。[2018/7/23]

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例如氢气和氦气,而且你一旦把氢和氦给液化了,那你几乎就可以冷却一切东西了,很简单,只要把这些物体浸入到液氢或者液氦中就可以了,比如液氦的温度大约是零下268摄氏度,如果你把一枚硬币扔到液氦中,很快硬币也会变成零下268摄氏度。

那另外一些科学家开始好奇,导体在极低的温度下会发生什么呢?之前,在常温下,人们已经发现导体的性能会随着冷却而提升,也就是说,电阻会降低,这是因为导体有点像是运输电子的管道,但他们呢并非是完美的。

比方说,一根铜线中的铜原子就会阻碍电子的运动,大家知道,热的本质实际上就是原子级别的高速震动,你可以把电子想象成在高速公路上开的跑车。而原子呢,就像是路上的一些障碍物,如果这些障碍物晃动的越厉害,那么你就越有可能撞上他们,这就是为什么电阻会变大,更糟糕的是,这些原子被撞的次数越多,他们就会晃得更厉害,晃得更厉害呢就更容易被撞上,如此恶性循环。

所以呢,你的笔记本电脑总是越用越热,越热越慢,要提高导体的导电性能,最简单的办法就是降温,当科学家们把某些导体的温度降低到极低的温度的时候,发现了一个非常神奇的现象,它们会突然变成完美的导体,电阻降为了零,那这就是超导体。如果你在一个用超导体构成的回路中充电,这些电便会永远的环形流动,它会导致各种各样不可思议的事情,比如说那股环形电流将产生一个磁场。

此外呢,这意味着你可以将这些冷却的金属变成一块永久性的磁铁,而磁场强度则取决于电流量。随后,在20世纪60年代,布莱恩·约瑟夫森发现了一种能探测到磁场中细微变化的超导体排列形式,这种名为约瑟夫森结的装置,最终使量子超导干涉仪的发明成为了可能。

这个发明的历程很好的说明了,很多时候呢,科学家们完全想不到,正在捣鼓的技术会对未来的技术产生什么样的影响,看似八竿子打不着的技术最后竟然发生了奇妙的联系,技术的发展总是在出乎人们的意料。

如果倒回50年的话,你去问当时的科学家,50年后,人类拥有一个月球住人基地的可能性更大呢?还是拥有一个能放进口袋中的超级计算机的可能性更大?我想绝大多数科学家都会告诉你,当然是月球基地的可能性更大!因为50年前我们刚刚登上月球,全世界的科学家都认为下个世纪是宇航世纪。

可实际上我们都知道,从1972年之后就再也没有人类登上过月球了,今天的手机以50年前的眼光来看,那就是一个超级计算机,已经可以放进我们每个人的口袋了。

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