Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 52 reacties

Onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Berkeley, zijn erin geslaagd de spin te meten van individuele atomen. De metingen werden uitgevoerd in de buurt van het absolute nulpunt.

Het manipuleren en meten van de spin van individuele atomen kan gezien worden als de heilige graal voor kwantummechanici. Uiteraard kan pas onderzoek worden gedaan naar het manipuleren van de spin van een atoom als dat kwantumgetal ook op die resolutie uit te lezen is. Om de spin van een enkel atoom uit te lezen maakten de onderzoekers van de afdeling CCMS gebruik van zogenaamde adatomen: losse atomen die op een kristalrooster liggen.

De onderzoekers presenteerden hun bevindingen in het tijdschrift Physical Review Letters. Ze benadrukken dat het voorheen wel mogelijk was de spin van een individueel atoom te bepalen, maar dat dit altijd gebeurde in een dunne film of atoomrooster en niet op directe wijze bij een los atoom. De losse atomen waren in dit onderzoek ijzer- of chroomatomen die op 'eilandjes' van kobalt lagen die zich op hun beurt op een koperondergrond bevonden. Zoals gebruikelijk bij kwantummechanica werd de meting verricht bij een extreem lage temperatuur: 4,8 Kelvin oftewel -268,35 graden Celsius.

spin-spectroscopie
Spin-spectroscopie: groene stippen op de eilandjes zijn ijzeratomen.

Dankzij een techniek die 'low-temperature spin-polarized scanning tunneling spectroscopy' heet, konden de wetenschappers zowel de spin als de elektronendichtheid op een oppervlak van kobalteilandjes meten. Deze eilandjes fungeerden als nanomagneten die ervoor moesten zorgen dat de ijzer- en chroomatomen een bepaalde spin aannamen die vervolgens geverifieerd kon worden met de 'spin microscoop'.

Een collega van de onderzoekers had berekend dat ijzer in zo'n situatie een spin aanneemt die parallel is aan die van de kobalteilandjes, terwijl chroomatomen juist een tegengestelde spin krijgen. Deze theorie werd tijdens het onderzoek bevestigd. De ontdekking brengt de realisatie van een kwantumcomputer en praktisch gebruik van spintronics dichterbij. Hoe atomen elkaars spin beïnvloeden is een belangrijke vraag die beantwoord moet worden voor spintronics in de praktijk toepasbaar kan worden.

Gerelateerde content

Alle gerelateerde content (24)
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (52)

Dit is geen grote doorbraak, slechts een kleine stap in de continue uitbreiding van de kennis op dat gebied. Slechts door het gebruik van een goede mediastrategie halen sommige van deze stappen het gewone nieuws, en Amerikanen zijn daar nogal sterk in....
Ik lees in de bron dat de bevindingen gepubliceerd zijn in Physical Review Letters, een goed tijdschrift, maar als het echt een 'grote' doorbraak was, had het zeker in Nature of Science gestaan....
Ik vraag mij nu eigenlijk af hoe dicht we werkelijk bij kwantumcomputers zijn. Want in ongeveer elk artikel hier staat: Dit is een grote stap in de richting van kwantumcomputers. Of : weer een stap in de richting van kwantumcomputers.
Maar zijn ze dan werkelijk dichtbij of is het zo dat die zogenaamde dichtbij nog tientallen jaren ver ligt?
En spreken we dan over ontzagelijk dure kwantumcomputers of systemen die als gezinscomputer kunnen gebruikt worden?
Het reizen door dementies, ik vindt het nogal revolutionair en ook

het reizen d.m.v. dementies staat nog in een vrij pril stadium.
Mijn oma reist al jaren door haar dementie maar is nog altijd in deze dimensie ;) . Quantum mechanica is inderdaad niet wazig maar stel je eens voor dat je iets wilt zien dat kleiner is dan de deeltjes waaruit licht bestaat. Je moet een hoop truken uithalen om alleen maar te observeren laat staan te manipuleren. Daarom bestaat quantum mechanica momenteel nog altijd grotendeels uit theorie. Je zou kunnen stellen dat het noch natuurkunde noch scheikunde is maar wiskunde :)
Daar ben ik het niet mee eens, aangezien het heel wat natuurkundige fenomenen nauwkeuriger voorspelt en verklaart. Scheikunde is trouwens natuurkunde. :)
Scheikunde is trouwens natuurkunde
en biologie is scheikunde, natuurkunde is wiskunde en wiskunde is een taal!
Natuurkunde doet wel wat meer dan wiskundig dingen beschrijven.
en zou dat dan misschien ook voor scheikunde gelden?

Maar mijn reactie was overigens voornamelijk humoristisch van aard :) (maar daardoor niet minder waar.)
Nee, want de verschillen tussen een scheikundige beschrijving en een natuurkundige beschrijving zijn toch wel wat kleiner tussen een strikt wiskundige en een natuurkundige beschrijving.

Nuja, deze discussie doet eigenlijk geheel niet terzake, dus laat ik het hierbij. Ik hoop toch dat je mijn punt wilt zien? :)

PS: dat van die humor, tja zoiets valt niet op via een regeltje tekst.
Wiskundigen die experimenteel onderzoek doen aan atomen, het moet niet gekker worden.

Dit onderzoek is overduidelijk natuurkundig.
Dit kan mijns inziens een opening bieden naar de Heisenberg variatie. om die op te lossen. In Startrek, bij "beam me up" gaf dit ook altijd een probleem.
Ja, maar dat kwam vooral omdat Star Trek fictie is.

Jongens toch. Het gaat over kwantummechanica en gelijk gooit iedereen alle feitelijke kennis overboord en doen we alsof sci-fi een betrouwbare bron is. Kwantumteleportatie (het bestaat wel) heeft helemaal niets met deze ontdekking te maken. En al had het dat wél, dat heeft op zijn beurt weer niets met het teleporteren van materie te maken. De "Heisenberg compensatoren" in Star Trek zijn precies wat de naam suggereert: magische apparaatjes die dingen doen die met onze huidige kennis onmogelijk zijn, zelfs in theorie. Dat sluit op zichzelf niet uit dat we ze ooit zullen hebben, maar belooft ook zeker niet dat ze überhaupt mogelijk zijn.

Sci-fi is leuker als je weet waar de grens tussen fictie en werkelijkheid ligt. De beste sci-fi is "net niet": we kunnen het niet, maar de schrijver probeert plausibel te maken dat we het ooit wel kunnen, met gebruik van de bestaande stand van zaken. Star Trek neemt het (overigens zeer verstandige) besluit dat dat soort dingen niet in de weg moeten staan van een leuk verhaal. Sterker nog, teleportatie is uitgevonden omdat scènes met shuttles te kostbaar waren.
Ik weet niet gek veel over kwantummechanica maar is dit nu een doorbraak? Uit het artikel kan ik het niet echt opmaken eigenlijk. Eerst wordt er gesproken over 'de heilige graal' van de kwantummechanica, daarna wordt dat precies weer gerelativeerd...
Hoe atomen elkaars spin beïnvloeden is een belangrijke vraag die beantwoord moet worden voor spintronics in de praktijk toepasbaar kan worden.
En daarmee knelt de schoen zo krap dat het niet zondermeer tot een toepassing voor quantumcomputing leidt en er eigenlijk staat:
een babystapje in de praktische quantummechanica ontwikkeling leidt hopenlijk tot een reuzesprong voor de mensheid.

Dat is dus bepaalt geen kleine hindernis, verder is dit natuurlijk wel een redelijke stap voorwaarts in nanomechanica.

[Reactie gewijzigd door fevenhuis op 14 september 2007 02:11]

Nu nog al die bevonden technieken van het afgelopen decenia samenvoegen en naar een werkbaar formaat produceren. Dit zal een stroomversnelling betekenen qua ruimtevaart techniek.

Met die stroomversnelling zal de techniek zich uiteindelijk ook op de industrie belanden. :)
Stroomversnelling voor ruimtevaart techniek?

We hebben allang de technologie voor inter-planetaire vluchten. Sterker nog we hadden het al meer dan 40 jaar geleden.

Er zijn in het verleden al veel geslaagde experimenten geweest met nucleaire raketten. Een bemande raket of ander voertuig hiermee aandrijven en een brandstof raket is er niets bij. Je kan er makkelijk mee naar Mars of zelfs naar Saturnus!

http://www.thespacereview.com/article/309/1

Het probleem is geld.

[Reactie gewijzigd door Teddy Rukspin op 13 september 2007 23:12]

Klopt. Ik heb nog oude exemplaren van het astronomie-blad "Zenit" liggen uit de jaren 70, waarin een artikel (met foto) staat over een nucleaire ionenmotor. Op een stukje uranium kon die motor iets van 50 jaar aaneengesloten lopen, waarbij gigantische snelheden behaald konden worden, die zelfs tot halverwege de lichtsnelheid kwamen, zo had men berekend. Dit was mogelijk door de voortdurende versnelling.
30 jaar geleden hadden ze dit dus al.
Jammer dat ze enkel zo lang duren en immens gevaarlijk zijn bij het lanceren. Als zo'n raket vol waterstof ontploft is de schade beperkt. Als een raket met een nucleaire reactor ontploft dan heb je een groter probleem. Het gaat dus niet enkel over geld maar ook over een heleboel veiligheidsvoorschriften e.d., waarom denk je dat men geen nucleair afval de ruimte inschiet? ;)

Maar euhm, je opmerking heeft heel erg weinig met de nieuwspost te maken.
Raketten aangedreven door nucleaire reacties doen dat niet op dergelijke manier als dat bij die van energie stations gebeurd.

Maar door 'natuurlijke' nucleair verval, wat heel veilig.
Enkel is mijn dan alleen bang voor de mogelijke gevolgen bij een foute lancering (standaard raket).
Echter is dit al gedaan en heeft men daarvoor een zeer zeer degelijk constuctie voor gemaakt die de reactor bij een ongeluk beschermd zodat de aarde niet zal worden vervuild.

Deze zijn getest door ze letterlijk op de aarde te laten neerstorten.

Er zijn al diverse vaartuigen gelanceerd.
zoals de beide voyager en de deepspace probe.

Daar functioneren de voyager vandaag de dag naar 30 jaar nog steeds en is voyager 2 al ver buiten ons zonnestelsel en zelfs buiten de 'solarbow' de grense waar de zon haar effekt ophoudt en de cosmische straling vrij spel heeft.

http://voyager.jpl.nasa.gov/


Hoop dat we snel verder komen met ion motor aangedreven door zonne-energie en een reactor.

[Reactie gewijzigd door gp500 op 13 september 2007 23:17]

Wel eens gehoord van nucleaire onderzeeers, of zelfs normale schepen met een reactor?
Die zijn er wel omdat het om leger tuig gaat. Geld in pure research steken is een ander verhaal.

Natuurlijk zijn er gevaren, maar als je wat research doet wat betreft nucleaire raketten dan zal je zien dat er al veel oplossingen hiervoor gevonden zijn.

Er is trouwens al een experiment geweest waarin een kern raket richting de maan gevuurd is heel wat jaren terug.

Er zijn veel redenen waarom afval niet daar gedumpt word. Dat heeft niet alleen met veiligheid te maken maar heeft vele kanten (ethisch, politisch, &c).

Reactie op een reactie, niet op artikel. Is niets vreemd hoor.


Wat bedoel je met "lang duren"?

[Reactie gewijzigd door Teddy Rukspin op 13 september 2007 23:21]

als ze al kernafval de ruimte in zou sturen wordt het echt niet op de maan gedumpt hoor. Dat schieten ze richting de zon. De enige reden waarom dat dus niet wordt gedaan is enkel en alleen veiligheid van voortijdig ontploffen vande raket.
nou klopt niet helemaal.. voor ruimtevaart (en dan heb ik het niet over een keertje naar de maan) heb je heel veel brandstof nodig.. zelf als je werkt met een antimateri-brandstof is het nog weinig, dus zullen er techieken moeten woren ontworpen om zwarte gaten te ontwikkelen enz enz..

wat trouwens wel interesand is, is dat (volgens een discundige op Discovery) zouden we in de komende 50 jaar een even grote vooruitgang boeken als in de afgelopen 500 jaar, en dat blijft dan exponentioneel toenemen..

als dat waar is, maken wij sowiso het rijzen tussen sterrenstelsels, dementies en het eeuwige leven mee..

Ja klinkt raar, maar denk eraan dat jullie opa/oma werd geboren net een paar jaar nadat de eerste mensen een vliegtuig hadden gebouwt.. apparaat dat 5 min in de lucht bleef. en ze reden nog met paarden, TV bestond niet, radio kwam net enz enz.. moeilijk voor te stellen dat je eerst geen vliegtuig hebt, en even later iedereen ermee kan vliegen, eerst je geen auto's hebt en even later iedereen een auto heeft...

Dus waarom niet. wie weet gaan wij met ze alle over 250 jaar (omdat we tegen die tijd onsterfelijk zijn) op vakantie in dementie 11 van de M-theorie, 50.000 lichtjaar verder(in die dementie, aangezien je voor het reizen tussen dementies geen stapt hoeft te zetten) enz..

Al wijken we nu wel een beetje af van de matherie.. hoe dan ook, veel van die onttwikkelingen zijn mogenlijk gemaakt door de PC.
iK hoop dat je een grap maakt. Als wij klungels een zwart gat creeren om lekker snel te reizen, dan valt de hele aarde er waarscijnlijk in.
Vanwaar je redenering dat je sowieso het eeuwige leven meemaakt? Wie zegt dat dat er ooit komt? Het menselijk lichaam is erg gevoelig voor slijtage in de loop der jaren, dat stop je niet zomaar even met een vaccinatie in je kont. Bovendien zijn er miljoenen andere dingen niet bepaald bevorderlijk voor je lichaam... het is praktisch onmogelijk om het menselijk lichaam bestand tegen alle mogelijke aanvallen te maken.

Dagdromen is zeker leuk, maar erg realistisch is het niet. ;)
Leer eerst maar eens Nederlands voordat je op ruimtereis gaat ;)

En fatsoenlijk door de ruimte reizen zullen mensen de komende eeuwen niet overleven (fysieke krachten cq tijd). Tussen dimensies schakelen is lachen maar als je terug komt zal je naar alle waarschijnlijkheid niet meer weten dat je in de andere dimensie zat of wat je daar hebt uitgespookt. Dementie zegt het al, je vergeet waarom je net nog je vinger in je neus deed. ;)
Kom op jongens,
Wat weten mensen nu serieus over dementies...
De wetenschappers kunnen niet eens bewijzen dat er dementies bestaan, hoe kunnen we dan nu al hebben over interdementieël reizen? Het zit niet in een pril stadium... het bestaat gewoon niet!

Het is leuk en aardig dat mensen dit geloven, maar mij gaat dit gewoon te ver! Natuurlijk dachten de mensen in de tijd van Jules Verne met zijn
20.000 miles under the sea dat mensen niet naar de maan konden ondanks dat klaarblijkelijk wel kan, maar het is uit de zotten dat mensen nu praten over reizen door dementies terwijl niemand zelfs uit kan leggen wat het is!

(edit=spelfoutje)

[Reactie gewijzigd door JanvD op 14 september 2007 02:18]

@JaapJanWillem: Argh, zoveel opmerkingen over de originele post, en dan doe je het zelf ook verkeerd.
Het is DIMENSIES, niet dementies. Dementie is het gevolg van de ziekte van Alzheimer.
Mod maar omlaag, maar ik moest het even kwijt 8)7

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 14 september 2007 12:33]

wat trouwens wel interesand is, is dat (volgens een discundige op Discovery) zouden we in de komende 50 jaar een even grote vooruitgang boeken als in de afgelopen 500 jaar, en dat blijft dan exponentioneel toenemen..
Exponentteel? Flauwekul. Ten eerste zijn er geen maatstaven voor 'vooruitgang' (je kan 't niet meten, dus zeker niet of 't exponentieel is). Ten tweede: als ik toch een poging doe:
-exponentieel snellere (ruimte)voertuigen? Onzin, je komt de lichtsnelheid tegen. Sterker nog, hoe dichter je daarbij komt, hoe moeilijker (misschien wel exponentieel :)) het wordt om procentueel gezien nóg sneller te gaan.
-exponentieel snellere PC's? Ook onzin. Zelfs de die ene 'wetmatigheid' van die ene persoon (hoe heet ie ook al weer) dat PC's steeds sneller gaan of meer opslag zullen hebben, wordt al niet meer gehaald (en dat is niet eens een exponentiële functie).
-exponentiële groei in de strijd tegen ziektes? Ook onzin. Hoe sneller je ziektes uit zult kunnen bannen, hoe sneller er ook weer nieuwe ziektes zullen ontstaan (evolutie: zodra er ruimte is voor een nieuw virus, omdat de anderen gefaald hebben, zal dat nieuwe virus beter overleven.).
-exponentieel betere leefomgeving? Hmm.... Dat hoef ik je niet voor te redeneren dat 't onzin is.
-exponentieel meer uitvindingen? Ook onzin. Ten eerste zijn aantallen uitvindingen onmeetbaar. Stel dat je ze toch duidelijk kunt onderschieden van innovatie: Stel dat er bijv. 100 uitvindingen zijn in 1 jaar; bijv. in 2060. Als je dan één jaar verder bent, zijn er opeens 1000 uitvindingen in 10 jaar. Of 10000000000 uitvindingen in 10 jaar. Of 100000000000000000000 in 20 jaar. Onzin natuurlijk!

Exponentiële groei zie je (bijna) nergens in de niet-virtuele wereld. Als je al uberhaupt een voorbeeld kunt bedenken, dan zie je dat 't na een tijdje niet meer exponentieel is maar dat de groei afzwakt. Zo ook bijv. met celdeling / virusgroei. Op een gegeven moment zit de boel vol.
Tweaken met atomen hoort niet thuis op tweakers.net??? Gast, dit is nog maar het begin van het einde, dit wordt hét gebied voor een heleboel technische inovativiteiten.
Gast, dit is nog maar het begin van het einde, ...
Dit is het einde van het begin, dude. :)
Ik dacht dat onderzoeker aan de TU Delft er al in geslaagd waren de spin van elektronen te controleren. Dat lijkt me door de kleinschaligheid toch een pak moeilijker dan ed spin van een atoom. Ik vergis me blijkbaar? :p
Ja, dat zit je ;)
De ontdekking brengt de realisatie van een kwantumcomputer en praktisch gebruik van spintronics dichterbij.
Erg interessant dit, we zijn toevallig vorige week begonnen met het vak Quantum Phenomena op mijn studie.. :)
Als je googled naar super computing en je struikelt over quantum computing dan moet je dat ff lezen. Als je met een quantum computer het resultaat van je 1+1 som wil uitlezen dan heb je deze technologie nodig. Dit bericht meldt dat het uitlezen weer een stukje handiger kan.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True