одиночный

Компактный и эффективный источник одиночных фотонов на кристалле, работающий при температуре окружающей среды.

Задача, стоящая перед учеными, — создать искусственные источники фотонов для различных задач квантовой информации. Одна из самых больших проблем — это разработка эффективных масштабируемых источников фотонов, которые можно установить на микросхеме и работать при комнатной температуре. Большинство источников, используемых сегодня в лабораториях, должны быть очень холодными (при температуре жидкого гелия около -270 ° C), что требует больших и дорогих холодильников. …

Одиночные молекулы могут работать как воспроизводимые транзисторы — при комнатной температуре: исследователи первыми смогли воспроизвести текущий эффект блокады, используя молекулы атомарной точности при комнатной температуре, что может привести к сокращению электрических компонентов + увеличению объема хранения данных + вычислительной мощности.

Команда, возглавляемая Латой Венкатараман, профессором прикладной физики и химии в Columbia Engineering, и Ксавьером Роем, доцентом химии (Arts Sciences), опубликовал сегодня в Nature Nanotechnology исследование, которое первым воспроизводимо демонстрирует блокировку тока — способность переключать устройство из изолирующего в проводящее состояние, когда заряд добавляется и удаляется по одному электрону за раз — с использованием атомарной точности. …

Переключение с помощью одиночных фотонов: эффекты переключения, вызванные одиночными фотонами, — это шаг к квантовым вычислениям.

Эксперимент начинается с охлаждения облака примерно из 200 000 атомов рубидия до температуры 0,43 микрокельвина (это чуть выше абсолютного нуля, что соответствует минус 273 градусам Цельсия). Атомы удерживаются в оптической дипольной ловушке, созданной перекрестным наложением двух лазерных лучей. Облако облучается двумя световыми импульсами с интервалом 0,15 микросекунды. …

Одиночные клетки выстроились в ряд, как утки в ряд

Обычный метод анализа FACS (сортировка клеток с активацией флуоресценции) дает лишь приблизительную оценку количества опухолевых клеток, циркулирующих в крови. «В FACS опухолевые клетки окрашиваются флуоресцентными красителями и сортируются в отдельные сосуды для сбора», — объясняет доктор Томас Велтен, чья команда из Института биомедицинской инженерии им. …

Тепловая микроскопия одиночных клеток: новый подход к визуализации позволяет получать изображения отдельной клетки с микрометрическим разрешением через контраст, основанный на тепловых свойствах клетки — с результатами, схожими с просмотром клеток в очках ночного видения.

Активность клеток влияет на тепловые свойства, и на уровне тканей это объясняет, почему инфицированные раны кажутся теплыми на ощупь. В частности, раковые клетки содержат тепловую сигнатуру, которая отражает более высокий метаболизм, чем у здоровых клеток.

Эта функция полезна для классификации опухолей и может использоваться в дополнение к классическому гистологическому анализу. …

Изменение цвета одиночных фотонов в квантовой памяти алмаза

Изменение цвета фотона или изменение его частоты необходимо для оптимального связывания компонентов в квантовой сети. Например, в оптической квантовой связи лучшая передача через оптическое волокно — это ближний инфракрасный свет, но многие из датчиков, которые их измеряют, работают намного лучше для видимого света, который имеет более высокую частоту. …

Квантовые логические операции, реализованные с одиночными фотонами

Ученые со всего мира работают над концепциями квантовых компьютеров будущего и их экспериментальной реализацией. Обычно считается, что типичный квантовый компьютер основан на сети квантовых частиц, которые служат для хранения, кодирования и обработки квантовой информации. По аналогии с классическим компьютером, квантовый логический вентиль, который назначает выходные сигналы входным сигналам детерминированным образом, был бы важным строительным блоком. …