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I mulini a vento riscaldano la terra di notte

24.05.2012

Gli scienziati hanno scoperto un effetto inaspettato dei parchi eolici: di notte intrappolano il calore e riscaldano la terra.

Le osservazioni effettuate con gli strumenti MODIS dei satelliti Aqua e Terra della NASA hanno mostrato che i grandi parchi eolici in alcune aree degli Stati Uniti influenzano la temperatura della superficie terrestre. In particolare, nelle vicinanze di un grande parco eolico nel Texas occidentale, i ricercatori hanno riscontrato un riscaldamento notturno medio di 0,72 gradi Celsius. Dopo aver analizzato i dati osservativi per 10 anni, gli scienziati sono giunti alla conclusione che sono stati i mulini a vento a causare un piccolo ma evidente aumento della temperatura.

Questo effetto è molto probabilmente causato dalla turbolenza: le pale dei mulini a vento intrappolano l'aria calda e la dirigono verso il suolo. Pertanto, il terreno è leggermente più caldo vicino alle centrali eoliche, e questo è particolarmente evidente di notte.

Finora, la ricerca è locale. La temperatura della superficie terrestre dipende dalle variazioni della temperatura dell'aria, dal tipo di copertura vegetale e dal terreno. In alcune regioni, la temperatura della superficie terrestre varia notevolmente a seconda dell'ora del giorno, mentre la temperatura dell'aria oscilla in un intervallo molto più piccolo.

In Texas, le temperature superficiali in genere scendono più velocemente delle temperature dell'aria dopo il tramonto. Ma i mulini a vento creano vortici di aria termale che salgono dalla superficie e aumentano la temperatura vicino al parco eolico. I ricercatori si aspettavano di vedere l'effetto opposto durante il giorno: un leggero raffreddamento. Tuttavia, i dati MODIS mostrano che anche durante il giorno le turbine eoliche creano un piccolo riscaldamento locale.

I nuovi dati hanno valore per la modellazione climatica e per l'agricoltura. Il riscaldamento anche di 1-2 gradi può influenzare favorevolmente la crescita delle colture.

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Computer quantistico diamante 12.04.2012

Gli scienziati della University of Southern California hanno creato un computer quantistico a base di diamante, superando il problema della decoerenza - "rumore", che è uno dei principali ostacoli tecnici alla creazione di computer quantistici.

I moderni computer quantistici sono generalmente molto piccoli e non possono ancora competere in velocità con i computer tradizionali. Un esperimento di scienziati americani mostra la fattibilità dei computer quantistici a stato solido, che, a differenza dei moderni prototipi a base di liquidi, possono essere ridimensionati e applicati nella pratica. Gli scienziati hanno creato un computer quantistico diamantato con due bit quantistici, i cosiddetti qubit. A differenza dei bit tradizionali, che funzionano con gli stati "1" o "0", un computer quantistico può funzionare sia con "1" che con "0" o entrambi gli stati contemporaneamente. Questo è chiamato stato di sovrapposizione e consente ai computer quantistici di eseguire milioni di calcoli contemporaneamente.

Come tutti i diamanti, il diamante utilizzato nell'esperimento aveva delle impurità. In gioielleria, più impurità, meno prezioso è il diamante, in quanto ciò riduce la sua brillantezza e trasparenza. Tuttavia, per un computer quantistico, le impurità, al contrario, sono utili. Pertanto, lo spin del nucleo di azoto all'interno del diamante è diventato il primo qubit e l'elettrone è diventato il secondo. Gli elettroni sono più piccoli dei nuclei ed eseguono calcoli molto più velocemente, ma sono anche soggetti a una decoerenza più rapida. Un qubit basato su un nucleo (che è più grande di un elettrone) è molto più stabile, anche se più lento. Grazie all'uso del nucleo come qubit, il tempo di decoerenza è stato allungato a millisecondi, il che è sufficiente per calcoli affidabili.

Sebbene i sistemi di calcolo a stato solido siano esistiti prima, gli scienziati americani per la prima volta sono riusciti a "incorporare" la protezione della decoerenza in esso e fare un passo importante verso l'uso dei computer quantistici. Il team di ricercatori ha dimostrato che il loro sistema funziona davvero in modalità quantistica e corrisponde quasi completamente all'algoritmo di Grover.

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