คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เล็กที่สุดในปัจจุบันได้รับการอ้างสิทธิ์โดยทีมนักวิจัยในออสเตรีย สวิตเซอร์แลนด์ และเยอรมนีและเพื่อนร่วมงานสร้างระบบที่มี 24 บิตควอนตัม (qubits) ที่พันกันยุ่งเหยิงอย่างเต็มที่ โดยใช้สายอักขระของไอออนที่ดักจับอยู่ซึ่งระบุตำแหน่งโดยใช้พัลส์เลเซอร์ ทีมงานกล่าวว่าประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ตรงกับระบบล้ำสมัยที่มีอยู่ และเชื่อว่าการตั้งค่าของพวกเขาจะทำให้การใช้งาน
คอมพิวเตอร์
ควอนตัมเชิงปฏิบัติอย่างแพร่หลายเข้าใกล้ความเป็นจริงไปอีกขั้น เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น คอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังรวมเอาคิวบิตจำนวนมากขึ้นโดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างอุปกรณ์ที่สามารถแก้ปัญหาบางอย่างได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปมาก วิธีการรวม qubits ที่มีอยู่มักต้องใช้ห้องที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์
ดังนั้นตอนนี้นักวิจัยจึงหันมาให้ความสนใจกับการพัฒนาการใช้งานที่กะทัดรัดและใช้งานได้จริงมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ความพยายามเหล่านี้ต้องเผชิญกับความท้าทายมากมาย รวมถึงวิธีการผลิตควอนตัมที่เหมือนกันจำนวนมากอย่างน่าเชื่อถือ และวิธีรักษาความเชื่อมโยงกันของควอนตัมของควอนตัม
ระหว่างการทำงานที่ซับซ้อน เช่น การพัวพันกันของควอนตัมของไอออนแคลเซียมไอออนและเพื่อนร่วมงานจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ในระบบที่ใช้แคลเซียมไอออนที่พันกันเป็นคิวบิต ไอออนถูกกักขังไว้ภายในกับดักพอล ซึ่งจำกัดอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าโดยใช้สนามไฟฟ้าไดนามิก ภายในกับดัก
การติดตั้งของทีมมีขนาดกะทัดรัดเพียงพอที่จะนำไปใช้ภายในโมดูลต่างๆ ที่ใช้แร็คเซิร์ฟเวอร์มาตรฐานอุตสาหกรรม 2 ตู้ ภายในกล่องอะลูมิเนียม โมดูลที่วางซ้อนได้ประกอบด้วยส่วนประกอบไฟฟ้าทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างและควบคุมแสงเลเซอร์ และส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสื่อสาร
และการควบคุมระยะไกล ในการสาธิตครั้งแรก ทีมงานใช้การตั้งค่าเพื่อสร้างสถานะ ในระหว่างการดำเนินการนี้ ไอออนจะเก็บข้อมูลควอนตัมไว้โดยไม่จำเป็นต้องใช้เทคนิคการลดข้อผิดพลาดใดๆ ซึ่งตรงกับประสิทธิภาพของการใช้งานที่ทันสมัยกว่ามาก ทีมงานกล่าวว่าระบบโมดูลาร์มีความเสถียรเชิงกลสูง
ชิ้นส่วน
ที่เปลี่ยนได้ง่าย และข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับการบำรุงรักษาระบบ พวกเขากล่าวว่าระบบสามารถดำเนินการโดยผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรม และผู้คนทั่วโลกก็สามารถใช้งานได้ผ่านควอนตัมคอมพิวเตอร์บนคลาวด์ และเพื่อนร่วมงานกำลังทำการปรับปรุงเพิ่มเติมกับระบบของพวกเขา
โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้บรรลุการพัวพันทั้งหมดของ 50 qubits ที่ติดอยู่ภายในสตริงไอออน การพันกันของไอออนมากถึง 50 ตัวสามารถทำได้ผ่านการโต้ตอบกับพัลส์เลเซอร์ ซึ่งใช้ในการอ่านและเขียนข้อมูลควอนตัมลงบนไอออนแต่ละตัว อย่างไรก็ตาม เมื่อการเคี้ยวดำเนินไป น้ำลายจะถูกอัดเข้าไป
ในยาลูกกลอนมากขึ้น ซึ่งในที่สุดแล้วระยะห่างระหว่างอนุภาคก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดแรงหนืดและทำให้ยาลูกกลอนอ่อนลง ปล่อยให้พวกเขาเคี้ยวอาหารตามธรรมชาติโดยปราศจากภาระจากนักวิจัยที่สอดรู้สอดเห็น ทำไมเล็บของเราถึงไม่พังเร็ว?กลุ่มวิจัยของฉันที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
ในสหราชอาณาจักรได้แสดงให้เห็นว่าวิธีการที่คล้ายคลึงกันเพียงแค่ถามคำถามที่ถูกต้องสามารถปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการออกแบบปลายนิ้วของเราได้ เราทุกคนต่างกัดเล็บหรือสัมผัสประสบการณ์เล็บหัก แต่เล็บที่หักแทบจะไม่เคยฉีกเลยแม้แต่น้อย พวกเขาหักตรงตัดเล็บด้วยตนเอง
แต่ทำไม?
เมื่อฉันถามคำถามนี้ครั้งแรกเมื่อ 10 ปีที่แล้ว ดูเหมือนว่าจะเป็นคำถามใหม่ นี่เป็นปรากฏการณ์ที่ทุกคนเคยประสบมา แต่ไม่มีใครตรวจสอบเพิ่มเติม ฉันตั้งโจทย์ให้กับนักศึกษาปริญญาตรีสาขาชีววิทยาชั้นปีที่ 2 กลุ่มหนึ่ง ซึ่งคิดคำตอบได้อย่างรวดเร็ว ปรากฎว่าส่วนหลักตรงกลางของเล็บมีเส้นใยเคราตินทั้งหมด
เรียงขนานกับ “พระจันทร์ครึ่งเสี้ยว” ที่ฐานเล็บ (ดูรูป “การป้องกันหางเล็บ”) ดังนั้นรอยแตกที่มาถึงฐานเล็บจึงเกิดขึ้นแทน โก่งรอบขอบเล็บ ต่อมาเราได้ทำการทดสอบเพื่อดูว่าต้องใช้พลังงานเท่าใดในการตัดเล็บในทิศทางต่างๆ การทดสอบเหล่านี้ซึ่งใช้กรรไกรและกรรไกรตัดเล็บที่ติดตั้งในเครื่องทดสอบ
ทางกลสากล แสดงให้เห็นว่าการตัดเล็บเข้าด้านในเข้าหาโคนเล็บนั้นใช้พลังงานมากเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับการตะแคงรอบขอบเล็บ อย่างไรก็ตาม หากตะปูประกอบขึ้นจากเส้นใยที่ขนานกับพระจันทร์ครึ่งเสี้ยว มันก็จะหักอยู่ตลอดเวลา เพื่อป้องกันสิ่งนี้ เล็บยังมีชั้นบนและล่างที่บางซึ่งเส้นใยจะหันไป
ทุกทิศทาง ชั้นเหล่านี้ให้ความแข็งแรงในการงอเล็บ และเนื่องจากพวกมันพันรอบขอบเล็บ พวกมันยังช่วยป้องกันไม่ให้เกิดรอยแตกตั้งแต่แรก มีข้อบกพร่องด้านการออกแบบเพียงข้อเดียวในการสร้างแซนวิชอันชาญฉลาดนี้ เนื่องจากขอบด้านนอกไม่มีชั้นกลาง รอยแตกจึงสามารถวิ่งไปในทิศทางใดก็ได้
นี่คือสาเหตุที่เล็บหักสามารถวิ่งเข้าด้านในสุด ทำให้ด้านข้างของเล็บมีเลือดออก มักจะเจ็บปวดทำไมเราถึงมีรอยนิ้วมือ?ตอนนี้ไปที่อีกด้านหนึ่งของนิ้วของเรา เราทุกคนทราบดีว่าลายนิ้วมือของทุกคนมีความแตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีประโยชน์ในการตรวจจับอาชญากรรม นอกจากนี้ นักเขียนตำราทางการแพทย์
ยังสันนิษฐานกันมานานแล้วว่า ลายนิ้วมือช่วยให้เราจับวัตถุได้โดยการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของนิ้วมือ น่าเสียดาย ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ของพื้นผิวที่มีปฏิสัมพันธ์ในการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ได้แสดงให้เห็นว่าการมีพื้นผิวที่ขรุขระไม่ได้เพิ่มแรงเสียดทานของวัสดุที่อ่อนนุ่ม เช่น ยางและผิวหนัง
นั่นเป็นเพราะแรงเสียดทานในวัสดุคล้ายยางไม่ได้เกิดจากการติดขัดของโครงสร้างที่ขรุขระและแหลมเหมือนในวัสดุแข็ง วัสดุที่อ่อนกว่าเหล่านี้เปลี่ยนรูปได้ง่าย แรงเสียดทานระหว่างยางกับวัสดุอื่นๆ จึงเกิดจากแรงดึงดูดของโมเลกุลในระยะทางสั้นๆ หรือแรง สิ่งนี้หมายความว่าแรงเสียดทานจะเพิ่มขึ้นตามพื้นที่สัมผัส ไม่ใช่ด้วยแรงปกติเหมือนที่เกิดกับวัสดุแข็ง
