Двухфотонный метод позволил увеличить точность наноразмерных измерений в сто раз

14.05.2018

Точность измерения размеров наноструктур была увеличена минимум в сотню раз, благодаря работе исследователей из Уорикского университета, центра QuantIC и университета Глазго. Новый метод, использующий пары фотонов, фундаментальных частичек света, позволяет измерить толщину объектов, в 100 тысяч раз меньших, чем диаметр человеческого волоса, с точностью, в 100 раз превышающей точность любых других методов.

В новом методе измерений используется источник, излучающий пары фотонов, практически идентичные по всем параметрам. Эти фотоны разделяются при помощи компонента, называемого светорасщепителем, для проведения одного цикла измерений используется порядка 30 тысяч пар фотонов, а для проведения всего измерения в целом - порядка 500 миллиардов фотонов.

Один из фотонов, фотон А, остается внутри светорасщепителя, а второй фотон, фотон Б, проходит сквозь объект, из-за чего его скорость несколько замедляется. После этого, фотон Б снова возвращается в светорасщепитель и покидает его пределы вместе с фотоном А. Измерение задержки между выходом из расщепителя фотонов А и Б дает значение толщины объекта, сквозь который прошел фотон Б. И точность таких измерений как минимум в 100 раз превышает точность подобных измерений, проведенных при помощи только одного фотона.

При помощи данного метода можно измерить объекты, изготовленные из прозрачного материала. Но и этого вполне достаточно для проведения исследований структуры и свойств клеточных мембран, молекул ДНК. Помимо этого, новый метод измерения можно использовать для контроля качества при производстве графена и других условно двухмерных материалов.

"Наиболее интересным в данном достижении является то, что измерения проводятся не при помощи каких-то нестабильных квантовых технологий, а при помощи датчиков, основанных на проверенных временем обычных физических принципах" - рассказывает доктор Джордж Ни (Dr George Knee), разработавший теоретическую базу эксперимента, - "А более высокая точность измерений была получена нами за счет особой настройки интерферометра и его постоянной перекалибровке, что позволило устранить медленный временной и температурный дрейф".

<< Назад: Самый крепкий материал 14.05.2018

>> Вперед: Портативный 3D-принтер для восстановления кожи в местах ран 13.05.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Модуль обработки изображений с собственной нейронной сетью глубокого обучения 02.09.2017 Компания Intel представила модуль обработки изображений Movidius Myriad X. Как утверждает процессорный гигант, Movidius Myriad X - первая в мире однокристальная система, включающая блок Neural Compute Engine. Neural Compute Engine - аппаратный блок, ответственный за работу высокоскоростной нейронной сети глубокого обучения. Именно он должен позволить конечному устройству, основанному на Movidius Myriad X, понимать окружающую среду и реагировать на нее в режиме реального времени. Производительность блока Neural Compute Engine достигает 1 TOPS (триллион операций в секунду), тогда как суммарная производительность Myriad X достигает 4 TOPS. В числе прочих особенностей нового решения Intel выделяет, к примеру, 16 128-разрядных векторных процессоров с архитектурой VLIW (одна инструкция содержит несколько операций, которые выполняются параллельно). Также Myriad X способна работать одновременно с восемью камерами HD, благодаря наличию 16 линий MIPI с суммарной пропускной способностью в 700 миллионов пикселей в секунду. Кроме того, имеется более 20 аппаратных ускорителей обработки данных, ответственных за обработку изображения и звука. Myriad X получила 2,5 МБ памяти Homogenous On-Chip Memory. Это централизованная архитектура памяти, обеспечивающая пропускную способность в 450 ГБ/с, способствующая уменьшению энергопотребления за счет минимизации передачи данных вне чипа.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025