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電子「1個だけ」移動に成功!量子コンピューターの基礎技術

2011年10月09日 | 人類学

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 電子「1個だけ」移動成功!
 半導体の基板上で、電子を1個だけ取り出し、その磁気の向きを維持した状態で別の場所に送ることに、東京大の樽茶(たるちゃ)清悟教授らのチームが成功した。膨大な計算をこなせる「量子コンピューター」の基礎技術につながる可能性がある。世界初の成果で、10月22日の英科学誌ネイチャー電子版で発表する。

 樽茶教授はフランスの研究者らと、半導体の基板に金属で微細な電子の通り道を作った。その一端に電圧をかけ、そこにある電子1個を残してすべて追い出した。次に半導体を振動させて波を起こして、それに電子を乗せて基板の反対側の端に送った。

 実験では、電子が持つ磁気の向きが乱れ始める時間の数十分の1の短時間で電子を送れた。電子の磁気の様々な向きで膨大な情報を表現、これを処理して高速計算を実現しようという量子コンピューター構想がある。周りに電子があると、影響を受けて磁気の向きはすぐに乱れるが、電子1個を制御できる今回の成果で、量子コンピューター実現に一歩近づいた。(asahi.com 2011年9月22日)

続きはこちら → http://blog.livedoor.jp/liberty7japan/ 

参考HP 東京大学プレスリリース世界で初めて単一電子を周囲の電子から孤立させて移動に成功
NEC技術と人の紹介コラム 量子コンピュータ

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量子コンピュータとは何か (ハヤカワ文庫NF―数理を愉しむシリーズ)
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なぜ?世界中にコイやナマズは生息する?祖先は2億5千万年前の海水魚

2011年10月09日 | 動物

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  コイやナマズの祖先は海水魚だった
 世界中の川や湖に生息しているコイやナマズの仲間は、約2億5000万年前に世界の大陸が一つだった時代の海水魚を共通の祖先としていることが、東京大大気海洋研究所の西田睦(むつみ)教授(分子進化生物学)らの研究で明らかになった。

 大陸の分断に伴って淡水域が広がり、多様性を増したらしい。成果は、英国の進化生物学専門誌に掲載された。

 コイやナマズは水中の音を増幅させる器官を持つ「骨鰾(こっぴょう)類」の仲間。約1万2000種類いる淡水魚の3分の2を占めるほど多様性に富み、南極大陸を除く世界中に分布する。なぜ海を渡ることができない淡水魚が大陸を超えて広く生息しているのか謎だった。

続きはこちら → http://blog.livedoor.jp/liberty7japan/ 

参考HP Wikipedia 魚類無顎類・東京大学大気海洋研究所 恐竜時代まで遡るコイやナマズの起源

ダーウィンの箱庭ヴィクトリア湖
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今を生きる古代型魚類―その不思議なサカナの世界 (進化生研ライブラリー)
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1944年地震断層の「マッドブレッチャ」を発見!緊急津波速報開発へ!

2011年10月09日 | 地学

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 1944年地震の断層見つけた 紀伊半島沖  
 紀伊半島沖の熊野灘にある海底断層が、1944年の東南海地震時に活動したことを海洋研究開発機構や東京大、高知大のグループが突き止めた。過去の地震の仕組み解明や、将来予測につながる可能性がある。米地質学会誌10月号に発表した。

 熊野灘は、繰り返し発生した東南海地震の震源域で、プレート境界から枝分かれした「分岐断層」が多数ある。このため、どの断層がいつ活動したか、歴史記録や陸上の観測網で突き止めるのは難しかった。グループは、地球深部探査船「ちきゅう」で分岐断層を掘削。柱状に掘り出した地層をX線CTで調べた。

 地震発生時の強い揺れで、泥の層が破砕してできた「マッドブレッチャ」と呼ばれる層を5層見つけた。いちばん上の層の年代が1950年前後とわかり、1944年の東南海地震で活動したことがわかった。

 分岐断層の位置や傾きで、断層の動きに伴って発生する津波の高さが変わる。「今後さらに詳しく調べて、地震の繰り返し間隔や将来の被害の予測に役立てたい」と同機構の坂口有人技術研究主任は話す。(asahi.com 2011.10.3)

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参考HP Wikipedia 東南海地震 ・ JAMSTC 東南海地震津波断層特定

隠された大震災―太平洋戦争史秘録
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東北大学出版会
巨大地震―地域別・震源、規模、被害予測 (ニュートンムック Newton別冊)
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ニュートンプレス

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「スピンホール効果」とは何か?磁性体なしで2種類の電子スピンが分離!

2011年10月09日 | 物理

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 スピントロニクス
 スピントロニクス (Spintronics) とは、固体中の電子が持つ電荷とスピンの両方を工学的に利用、応用する分野のこと。  これまでのエレクトロニクスではほとんどの場合電荷の自由度のみが利用されてきたが、この分野においてはそれだけでなくスピンの自由度も利用しこれまでのエレクトロニクスでは実現できなかった機能や性能を持つデバイスが実現されている。この分野における代表的な例としては1988年に発見された巨大磁気抵抗効果があり、現在ハードディスクドライブのヘッドに使われている。

 巨大磁気抵抗効果(GMR)は、外部磁場によって電気抵抗が変化する現象である。1nm程度の強磁性薄膜(F層)と非強磁性薄膜(NF層)を重ねた多層膜には数十%以上の磁気抵抗比を示すものがある。このようにして、磁気抵抗を大きくしたものを巨大気抵抗効果と呼ぶ。1987年にドイツのペーター・グリューンベルク、フランスのアルベール・フェールらによって発見された。 巨大磁気抵抗効果を応用した磁気ヘッドの登場によって、HDDの容量が飛躍的に増大した。 グリューンベルクとフェールはこの発見によって、2007年のノーベル物理学賞を受賞している。

 この現象は、電子スピンが2種類あるから起こる現象である。強磁性体の中では原子の持つ磁石(スピン)の磁界の向きが、同じになっている。電子にも磁石の性質(スピン)があり、強磁性体の中を流れる電子もみな同じ方向を向いている。巨大磁気抵抗効果では、まわりの磁界を変化させることで、電子スピンが力を受けてその動きに変化が起きるので、電気抵抗があらわれる。もし、電子にスピンがなければ、磁界に影響を受けるわけはないから電気抵抗も生じない。

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参考HP Wikipedia スピントロニクス 
理化学研究所
電流の中の電子スピンの方向を選り分ける、スピンホール効果

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