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liquido di spin quantistico

20.12.2021

Un nuovo stato esotico della materia, la cui esistenza era teoricamente giustificata più di 50 anni fa, è stato ottenuto per la prima volta nella storia in condizioni di laboratorio. Creato dai ricercatori dell'Università di Harvard, questo materiale è chiamato quantum spin liquid e il suo ulteriore studio e utilizzo creerà una serie di nuove tecnologie che possono avere un grande impatto sull'ulteriore sviluppo dell'informatica e delle comunicazioni quantistiche.

Affinché qualsiasi materiale abbia proprietà magnetiche, è necessario che la rotazione degli elettroni degli atomi di questo materiale sia allineata in una direzione. Tipi leggermente diversi di magnetismo possono essere osservati quando la rotazione degli elettroni in un materiale si alterna come le celle a scacchiera, tuttavia, tali materiali hanno ancora proprietà magnetiche esotiche a causa dell'ordine degli spin degli elettroni.

Nel 1973, il fisico americano Philip Anderson (Philip Anderson) ha avanzato un'ipotesi sulla possibilità dell'esistenza di uno stato della materia chiamato liquido di spin quantistico, che non obbedisce alle regole appena descritte. Un tale liquido si forma quando la materia viene raffreddata in un tale stato quando non si trasforma ancora in un corpo solido e gli elettroni non occupano una posizione strettamente specificata e, di conseguenza, non allineano i loro giri in una direzione. Invece, gli spin degli elettroni sono in costante movimento, si intrecciano tutti tra loro, formando un unico stato quantistico molto complesso.

Per creare un fluido di spin quantistico, i ricercatori di Harvard hanno utilizzato il cosiddetto simulatore quantistico, qualcosa come un computer quantistico primitivo incentrato sulla risoluzione di un solo problema. La base di questo simulatore sono 219 atomi situati nei nodi della griglia di una trappola ottica creata utilizzando raggi laser. Inoltre, con l'aiuto della luce di laser aggiuntivi, è possibile controllare ciascuno degli atomi, cambiando la direzione dello spin del suo elettrone.

Gli scienziati hanno disposto gli atomi in una trappola a forma di reticolo, nell'ambiente in cui ciascuno degli atomi ha due vicini più vicini. Una coppia di elettroni può stabilizzare ed equalizzare i loro giri, ma la presenza di un elettrone di un terzo atomo vicino sconvolge l'equilibrio, creando quello che gli scienziati chiamano un "magnete rotto", un magnete che non è in grado di stabilizzarsi da solo.

E di conseguenza, tutti questi atomi hanno formato una certa quantità di liquido di spin quantistico, che ha diverse proprietà quantistiche utili. Innanzitutto, gli atomi del liquido sono in uno stato entangled, possono influenzarsi a vicenda anche a grande distanza, il che può essere utilizzato per teletrasportare informazioni quantistiche. La seconda proprietà è che tutti gli atomi del liquido sono in uno stato di sovrapposizione, cioè i loro elettroni possono ruotare in due direzioni contemporaneamente. Entrambe queste proprietà sono le principali "stranezze" della meccanica quantistica che vengono utilizzate oggi per creare computer quantistici.

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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La vecchiaia è una malattia 09.04.2021

I ricercatori dell'Università di Waterloo in Canada sostengono che l'ora corretta della giornata per assumere integratori antietà è molto importante, e anche che questo dipende dall'età della persona. Dopotutto, si parla da tempo che l'invecchiamento è una malattia che dura da decenni.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha anche sostenuto che l'invecchiamento biologico è una malattia con un processo estremamente distruttivo, è associato a tutti i tipi di problemi di salute, che alla fine portano alla sofferenza.

Le ultime ricerche hanno dimostrato che le sostanze nicotinamide mononucleotide (NMN) e resveratrolo sono utili per il metabolismo e aumentano la durata della vita di vari organismi. E ora gli scienziati hanno scoperto che l'efficacia di questi integratori dipende dall'ora del giorno in cui sono stati assunti. Cioè, il metabolismo e i ritmi circadiani sono molto importanti per la loro attività antietà. Gli scienziati hanno scoperto che i giovani devono assumere NMN sei ore dopo il risveglio e resveratrolo di notte. Per quanto riguarda gli anziani, si consiglia loro di assumere NMN al mattino e resveratrolo a metà giornata.

In questo modo, gli scienziati hanno cercato di sfatare il paradigma secondo cui l'invecchiamento è incurabile. È curabile come qualsiasi altra malattia. Il problema è che ufficialmente l'invecchiamento non è una malattia, ma un "processo naturale". Porta alla sofferenza e alla fine alla morte. E come sai, l'età è associata a tutti i tipi di malattie. Se fosse possibile prescrivere farmaci che rallentano l'invecchiamento, le persone lo farebbero e potrebbero evitare molte condizioni debilitanti.

Sono già stati fatti tentativi per fermare l'invecchiamento: si tratta di raccomandazioni per mangiare sano e fare esercizio, perché lo stile di vita aiuta a combattere alcuni dei processi associati all'invecchiamento. Il passo successivo è trattare la vecchiaia come una malattia e prescrivere farmaci per curarla.

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