Wednesday, October 10, 2012

NOBEL PRIZE IN PHYSICS 2012



First hand-held calculators (abacus, calculating machines), speed exceeded human abilities. Today's computers including the fastest, process 1s and 0s in uni-or bidirectional ways, seemingly having reached a limit in this regard. To have smaller and faster computers, we need to work with elementary particles (ions, photons), each making the role of 1s and 0s, working multidirectionally in microspherical spaces. Roger Penrose said 20 years ago that human brain worked under quantum rails. Yesterday won the Nobel Prize in Physics 2012: Serge Haroche (Collège de France/Ecole N Supérieure, Paris) and David J. Wineland (National Institute of Standards and Technology/University of Colorado Boulder, USA).

In his lab in Boulder/Colorado, Wineland, controlled individual ions (isolated from radiation), trapped in spaces surrounded by electric fields. Wineland used laser pulses to suppress thermal motions of the ions, placing the ion at its lowest energy state, making possible the control and measurement of ion quantum phenomenon. Also, a carefully lauched laser pulse can puts an ion in a superposition state: simultaneous existence of two different states (energy). Thus, energy states of ions in overlap can also be studied.

In his lab in Paris, Haroche mobilized individual photons within a small cavity contained between two superbright mirrors separated 3 cm each, built with superconducting material. Because mirrors were so reflective, single photon goes forward and back into the cavity by almost 1/10 of a second before disappearing or being absorbed. To monitor and measure the microwave photonic atoms Haroche used big atoms launched into the cavity one by one at a certain speed so that its interaction with the photonic microwave could be well controlled. As atoms move in and out of the cavity, interaction between the atom and photon produces a change in the quantum state phase (a wave) of the atom, so peaks and valleys of microwaves changed. This phase is measured when atom leaves the cavity, revealing the presence or absence of the photon in the cavity. It is hoped that this knowledge can bring about a new type of superfast computers based on quantum physics and extremely accurate clocks, accurate to 100 times higher than that provided by current cesium clocks.

PREMIO NOBEL DE FISICA

Las primera calculadoras manuales (abacos, maquinas de calcular), superaron en velocidad a las habilidades humanas. Las computadoras actuales incluyendo las mas veloces, procesan 1s y 0s en forma uni o bidireccional, pareciendo haberse arribado a un limite, al respecto. Para contar con computadoras mas veloces y mas rapidas, se necesita trabajar con partículas elementales (iones, fotones), haciendo cada una el papel de 1s y 0s trabajando multidireccionalmente, en espacios microesfericos. Roger Penrose planteo hace 20 años que el cerebro humano operaba sobre carriles cuanticos. Ayer ganaron el Premio Nobel de Fisica 2012 : Serge Haroche

(Collège de France/Ecole N Supérieure,Paris) y David J. Wineland (National Institute of Standards and Technology/University of Colorado Boulder, USA). En su laboratorio de Boulder/Colorado, Wineland, controlo iones individuales (aislados de radiaciones), atrapados en espacios rodeados por campos eléctricos. Wineland empleo pulsos de laser para suprimir los movimientos termicos de los iones, colocando al ion en su estado energetico mas bajo posibilitando el control y medición del fenomeno cuantico del ion. Asimismo, un pulso de laser cuidadosamente lanzado puede pone al ion en un estado de superposición : existencia simultanea de 2 estados (energéticos), diferentes. De este modo, los estados energéticos de iones en superposición también pueden ser estudiados.

En su laboratorio de Paris, Haroche movilizo fotones individuales al interior de una pequeña cavidad contenida entre 2 espejos superbrillantes separados 3 cm entre si, construidos con material superconductor. Por ser tan reflectivos los espejos superconductores, un solo foton va hacia adelante y atras al interior de la cavidad por casi 1/10 de segundo antes de perderse o ser absorbido. Para controlar y medir las microondas fotonicas, Haroche uso atomos especialmente preparados, lanzados a la cavidad uno por uno a determinada velocidad de modo que su interaccion con la micronda fotonica pudiese ser bien controlada. Como los atomos entran y salen de la cavidad, la interaccion entre el foton y el atomo produce un cambio en la fase de estado cuantico (onda), del atomo, de modo que picos y valles de la onda cambian. Esta fase es medida cuando el atomo abandona la cavidad, revelando la presencia o ausencia del foton en la cavidad. Se espera que estos conocimientos permitan construir un nuevo tipo de computadoras superveloces basadas en fisica cuántica y relojes extremadamente precisos, con una precisión 100 veces superior a la proporcionada por los actuales relojes de cesio.

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