ได้สร้างโครงตาข่ายของท่อนำคลื่นซิลิกอนรูปวงแหวนที่วางห่างกันเพียงนาโนเมตร (ดูภาพด้านบน) สิ่งนี้ช่วยให้แสงในวงแหวนหนึ่ง “อุโมงค์” เข้าสู่วงแหวนข้างเคียงและเดินผ่านเมทริกซ์โดยกระโดดจากวงแหวนหนึ่งไปยังอีกวงแหวนหนึ่ง การโคจรและการกระโดดนี้คล้ายคลึงกับผลกระทบของสนามแม่เหล็กที่มีต่ออิเล็กตรอนในแผ่นเซมิคอนดักเตอร์แผ่นบาง ซึ่งเป็นจุดที่มักสังเกตเห็นควอนตัมฮอลล์
เอฟเฟกต์
เมื่อมีสนามแม่เหล็ก อิเล็กตรอน QHE จะเคลื่อนที่เป็นวงโคจรเป็นวงกลม วงโคจรเหล่านี้อยู่ตรงกลางแผ่น ดังนั้นสารกึ่งตัวนำจึงทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า อย่างไรก็ตามที่ขอบของแผ่น วงโคจรที่เป็นวงกลมจะถูกขัดจังหวะ และอิเล็กตรอนถูกบังคับให้กระโดดจากวงโคจรหนึ่งไปยังอีกวงหนึ่ง
การนำขอบนี้จำลองขึ้นโดยสร้างโครงตาข่ายจากวงแหวนสองวงที่แตกต่างกันเล็กน้อยซึ่งจัดอยู่ในเซลล์หน่วยสี่เหลี่ยมดังที่แสดงในภาพด้านขวา วงแหวนประเภทหนึ่งได้รับการปรับให้สะท้อนกับแสงที่ใช้ในการทดลอง ซึ่งหมายความว่าแสงสามารถเดินทางรอบวงแหวนที่แยกออกไปได้ตลอดไป
อย่างน้อยก็ตามหลักการ วงแหวนประเภทอื่นจะแยกออกจากแสงเล็กน้อย ซึ่งจะกระตุ้นให้แสงข้ามไปยังวงแหวนที่อยู่ใกล้เคียง การจัดเรียงนี้ทำให้มีโอกาสมากขึ้นที่แสงที่หมุนเวียนในทิศทางเฉพาะ เช่น ตามเข็มนาฬิกา จะเคลื่อนที่ไปตามขอบของโครงตาข่าย แท้จริงแล้ว เมื่อมีแสงเข้ามาที่มุมหนึ่ง
ของโครงตาข่าย แสงส่วนใหญ่ดูเหมือนจะไปตามขอบด้านหนึ่งรอบๆ โครงตาข่าย และโผล่ออกมาอีกด้านหนึ่ง แสงใด ๆ ที่ส่องเข้ามาตรงกลางตาข่ายดูเหมือนจะเป็นเส้นทางสุ่มก่อนที่จะมอดดับไป นอกจากนี้ หากหนึ่งในยูนิตเซลล์ของโครงตาข่ายถูกนำออกจากขอบ แสงจะอ้อมไปรอบๆ “จุดบกพร่อง”
นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในวัสดุ QHE และเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าการป้องกันโทโพโลยี ตอนนี้ และเพื่อนร่วมงานได้เผยแพร่เอกสารติดตามผลซึ่งจะปรากฏในจดหมายทบทวนทางกายภาพ ในเดือนนี้ และมีอยู่แล้วใน เซิร์ฟเวอร์ ที่มีชื่อติดปากว่า “ การขนส่งโฟตอนที่มีประสิทธิภาพเชิงทอพอโลยีในฟิลด์มาตรวัด
สังเคราะห์
” นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาใช้ “มาตรฐานทองคำสำหรับการศึกษาโลคัลไลเซชัน” เพื่อยืนยันว่าขอบของเมทริกซ์ได้รับการปกป้องด้วยโทโพโลยี สิ่งนี้ทำได้โดยการวิเคราะห์ทางสถิติของการส่งผ่านและการหน่วงเวลาของแสงขณะที่มันเดินทางไปตามเส้นทางต่างๆ ในเมทริกซ์ การศึกษายืนยันว่าแสงที่อยู่ตรงกลาง
ของตาข่ายนั้นถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ในขณะที่มันไหลไปตามขอบได้อย่างง่ายดาย เช่นเดียวกับการให้การจำลองการป้องกันโทโพโลยีที่เป็นประโยชน์และสามารถเข้าถึงได้จากการทดลอง แนวคิดนี้ยังสามารถนำไปใช้ในส่วนประกอบออปติกสำหรับการคำนวณและการสื่อสารโทรคมนาคม
ทำให้การนำไฟฟ้าเป็นไปได้ เมื่อหลุมดำระเหย เกิดอะไรขึ้นกับข้อมูลที่บรรจุอยู่ เป็นที่ทราบกันดีตั้งแต่ช่วงหลังของศตวรรษที่ 19 ว่าอนุภาคมูลฐานทุกตัวประกอบด้วยข้อมูล ข้อมูลถูกวัดเป็น “บิต” ซึ่งแสดงถึงความแตกต่างระหว่างความเป็นไปได้สองประการ: ใช่หรือไม่ใช่ จริงหรือเท็จ 0 หรือ 1
ตัวอย่างเช่น โฟตอนสามารถโพลาไรซ์ในลักษณะที่สนามไฟฟ้าของพวกมันสั่นในแนวตั้งหรือแนวนอน ถ้าเราระบุโพลาไรซ์ในแนวนอนด้วย “0” และโพลาไรซ์ในแนวตั้งด้วย “1” โพลาไรเซชันของโฟตอนจะลงทะเบียนข้อมูลเล็กน้อย กลไกดั้งเดิม แนะนำว่าไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในรูรั่วไหล
ออกมาในระหว่างกระบวนการระเหย แต่กลไกดังกล่าวไม่ได้คำนึงถึงสิ่งที่เกิดขึ้นภายในรู นอกเหนือจากขอบฟ้าเหตุการณ์แล้ว ทั้งสสารดั้งเดิมที่ก่อตัวหลุมดำ ซึ่งพุ่งเข้าใส่เอกฐานที่ศูนย์กลางอย่างไม่ลดละ และการแผ่รังสีฮอว์กิงพลังงานลบที่ตกลงมา ในตอนแรกคุณอาจคิดว่าสิ่งที่เกิดขึ้น
กับสสาร
ภายในหลุมดำไม่มีส่วนเกี่ยวข้องใดๆ กับรังสีฮอว์คิงที่เล็ดลอดออกไปแล้ว อย่างไรก็ตาม ในปี 2003 ได้แสดงให้เห็นว่าข้อมูลหลุดออกจากหลุมหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของเหตุการณ์ควอนตัมแปลกๆ ที่เกิดขึ้นภายในหลุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาให้เหตุผลว่าขึ้นอยู่กับสิ่งที่เกิดขึ้นที่ภาวะเอกฐาน
การเดินทางสู่ศูนย์กลางของความว่างเปล่า ภาวะเอกฐานที่ใจกลางหลุมดำเป็นสถานที่ที่แปลกและสุดโต่ง ซึ่งความหนาแน่นของพลังงานดูเหมือนจะไม่มีที่สิ้นสุด และที่ซึ่งกฎทางฟิสิกส์ที่ทราบกันดีว่าเกือบจะแตกหักได้ ที่ภาวะเอกฐาน พื้นที่-เวลาโดยพื้นฐานแล้วจะสิ้นสุดลง และข้อมูลและควอนตัมทั้งหมด
ประมาณ 50 ล้านดอลลาร์สำหรับตัวเลือกนี้ นักวิจัย ได้ตรวจสอบการจัดเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในการก่อตัวทางธรณีวิทยาในบริเวณใกล้เคียง: ชั้นหินน้ำแข็ง ซึ่งอยู่เหนือทุ่ง หลังจากการศึกษาทดลองหลายปี โรงงานเชิงพาณิชย์ได้รับการติดตั้งบนแพลตฟอร์ม ทันเวลาสำหรับการเริ่มต้นการผลิต
ในปี 1996 มีการติดตั้งเสาดูดซับของ MEA สองตัวที่ลดปริมาณ CO 2 ของก๊าซลงเหลือ2.25 % คอมเพรสเซอร์ 4 ตัว ซึ่งเป็นอุปกรณ์มาตรฐานบนแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซส่วนใหญ่ จะถูกใช้เพื่ออัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินที่เกือบบริสุทธิ์ให้เหลือ 80 × 10 5 Pa ก่อนที่จะฉีดเข้าไปในฐาน
ซึ่งอยู่ลึกลงไป 1 กม. ความดันสูงมีความสำคัญเนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์มี “จุดวิกฤต” ที่อุณหภูมิ 31 °C และความดัน 74 × 10 5 Pa ซึ่งมากกว่านั้นอยู่ในสถานะ “ของไหลวิกฤตยิ่งยวด” ที่มีความหนาแน่นประมาณ 700 กก. ม. –3 . ตั้งแต่ฉีด CO 2จะเพิ่มความดันในชั้นหินอุ้มน้ำ CO 2ยังคงอยู่
ในสถานะของเหลวนี้ แม้ว่าจะหนาแน่นกว่าก๊าซมาก แต่ CO 2 ที่วิกฤตยิ่งยวด มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ดังนั้นมันจึงเริ่มเคลื่อนตัวขึ้น การทำความเข้าใจว่าของไหลเหล่านี้เคลื่อนตัวไปที่ใดและอย่างไรเป็นประเด็นหลักในการสร้างความมั่นใจในการดักจับในระยะยาว และเป็นสิ่งที่ทีมนักธรณีวิทยา
