未來科學(xué) 第十一期 引力波黑洞-中子星合并被發(fā)現(xiàn)
發(fā)現(xiàn)致密雙星并合最后一塊“拼圖”——黑洞X中子星
? ? ? ? 時(shí)光荏苒,今年距離探測(cè)到引力波,已經(jīng)過去將近六年了。在你的記憶中,這六年是怎樣的呢?
? ? ? ? 科學(xué)家們自從首次觀測(cè)到引力波以來,一直沒有停止對(duì)“致密雙星并和”的觀察和研究。具體來說,目前人們觀測(cè)到的引力波現(xiàn)象,都是由于致密雙星并和引發(fā)的;而致密雙星并和包括黑洞和黑洞并和,黑洞和中子星并和以及中子星和中子星并和。
? ? ? ? 最早的引力波探測(cè)來自對(duì)于黑洞并和的觀察:美國東部時(shí)間2015年9月14日5時(shí)51分,位于利文斯頓的探測(cè)器首先傳出撞擊聲,7毫秒后,漢福德的探測(cè)器也傳出撞擊聲。這意味著有引力波傳到了地球,并被美國的“激光干涉引力波天文臺(tái)”(LIGO)的兩臺(tái)孿生引力波探測(cè)器探測(cè)到。這在當(dāng)時(shí)引起了轟動(dòng)。

而在2017年,雙中子星并和的引力波得到了觀察。2017年10月16日22時(shí),國際天文界宣布一次新的科學(xué)進(jìn)展:首次直接探測(cè)到雙中子星并合引力波及其伴隨的電磁信號(hào)。

這樣一來,三塊拼圖就僅僅剩下“黑洞和中子星合并”這一塊拼圖等待人類去拼接了。
6月29日,《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》發(fā)表論文稱,來自美國LIGO、歐洲Virgo和日本KAGRA的天文學(xué)家公布了他們的合作成果。在LIGO和Virgo的第三輪運(yùn)行中,天文學(xué)家接連發(fā)現(xiàn)了兩例來自黑洞-中子星并合的引力波事件——GW200105和GW200115。

這是人類首次確認(rèn)黑洞-中子星并合。至此,通過“活捉”引力波,人類拼好了包括雙黑洞和雙中子星并合的三種致密雙星并合“魔方”。
文獻(xiàn)網(wǎng)址:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac082e
國產(chǎn)無液氦稀釋制冷機(jī)取得突破 可為量子計(jì)算提供極低溫條件
? ? ? ?日前,量子計(jì)算正在被越來越多的科研機(jī)構(gòu)關(guān)注,而量子計(jì)算有一個(gè)特點(diǎn),那就是需要極低的溫度。一般情況下,這種低溫都是通過液氮形成的。
而目前,來自中國科學(xué)院的一項(xiàng)新的研究可能改變這個(gè)局面:新華社北京7月13日電(記者董瑞豐)記者日前從中國科學(xué)院物理研究所獲悉,該所自主研發(fā)的無液氦稀釋制冷機(jī)原型機(jī)近日實(shí)現(xiàn)10mK以下極低溫,比絕對(duì)零度僅高0.01度。
? ? ? ??稀釋制冷機(jī)是一種能夠提供接近絕對(duì)零度環(huán)境的高端科研儀器,在凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、粒子物理乃至天文探測(cè)等科研領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。近年來非常熱門的量子計(jì)算,部分技術(shù)路線需要極低溫環(huán)境,也有賴于稀釋制冷機(jī)的支撐。
不同于依賴液氦輔助降溫的傳統(tǒng)濕式稀釋制冷機(jī),無液氦稀釋制冷機(jī)無需液氦供應(yīng),內(nèi)部空間大,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長且運(yùn)行維護(hù)方便,近10年來日益成為國際主流產(chǎn)品。

據(jù)介紹,此次研發(fā)的無液氦稀釋制冷機(jī)原型機(jī)實(shí)現(xiàn)了10.9mK的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,滿足超導(dǎo)量子計(jì)算需要的條件,單沖程運(yùn)行模式可低于8.7mK,基本達(dá)到國際主流產(chǎn)品的水平。
作為我國低溫實(shí)驗(yàn)技術(shù)和低溫物理研究的發(fā)源地,中科院物理所曾在20世紀(jì)70年代末成功研制了我國第一臺(tái)濕式稀釋制冷機(jī),實(shí)現(xiàn)最低33mK的極低溫。面對(duì)量子科技的蓬勃發(fā)展,物理所再一次組織力量聯(lián)合攻關(guān),攻克了盤管熱交換器和銀粉熱交換器等多項(xiàng)核心技術(shù)難題,自主研制無液氦稀釋制冷機(jī)。科研團(tuán)隊(duì)表示,未來還將優(yōu)化技術(shù),進(jìn)一步提升產(chǎn)品的易用性和穩(wěn)定性。