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

Onderzoekers meten spin individueel atoom

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.

Door René Gerritsen

13-09-2007 • 22:09

52 Linkedin Google+

Lees meer

'Silicium onderhevig aan vermoeiing' Nieuws van 30 november 2007
Wetenschappers heffen nanowrijving op Nieuws van 7 augustus 2007

Reacties (52)

Wijzig sortering
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 :)
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]

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]

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. ;)
@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]

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 iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Cartech

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True