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Detecção de matéria escura usando computadores quânticos
Em uma nova descoberta, cientistas do Fermilab do Departamento de Energia dos EUA descobriram uma maneira de detectar a matéria escura usando computadores quânticos.
A matéria escura compõe cerca de 27% do orçamento de matéria e energia do universo, mas os cientistas não sabem muito sobre isso. Eles já sabem que está frio, o que significa que as partículas que compõem a matéria escura estão se movendo lentamente. Também é difícil detectar a matéria escura diretamente porque ela não interage com a luz. No entanto, cientistas do Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) do Departamento de Energia dos EUA descobriram uma maneira de usar computadores quânticos para procurar matéria escura.
Aaron Chu, cientista sênior do Fermilab, está trabalhando na detecção matéria escura através da ciência quântica. Como parte do programa QuantISED do Office of High Energy Physics do Departamento de Energia, ele desenvolveu um método para usar qubits, o principal componente da[{” attribute=””>quantum computing systems, to detect single photons produced by dark matter in the presence of a strong magnetic field.
How quantum computers could detect dark matter
A classical computer processes information with binary bits set to either 1 or 0. The specific pattern of ones and zeros makes it possible for the computer to perform certain functions and tasks. In quantum computing, however, qubits exist at both 1 and 0 simultaneously until they are read, due to a quantum mechanical property known as superposition. This property allows quantum computers to efficiently perform complex calculations that a classical computer would take an enormous amount of time to complete.
“Qubits work by manipulating single excitations of information, for example, single photons,” said Chou. “So, if you’re working with such small packets of energy as single excitations, you’re far more susceptible to external disturbances.”
Akash Dixit works on the team that uses quantum computers to look for dark matter. Here, Dixit holds a microwave cavity containing a superconducting qubit. The cavity has holes in its side in the same way the screen on a microwave oven door has holes; the holes are simply too small for microwaves to escape. Credit: Ryan Postel, Fermilab
In order for qubits to operate at these quantum levels, they must reside in carefully controlled environments that protect them from outside interference and keep them at consistently cold temperatures. Even the slightest disturbance can throw off a program in a quantum computer. With their extreme sensitivity, Chou realized quantum computers could provide a way to detect dark matter. He recognized that other dark matter detectors need to be shielded in the same way quantum computers are, further solidifying the idea.
“Both quantum computers and dark matter detectors have to be heavily shielded, and the only thing that can jump through is dark matter,” Chou said. “So, if people are building quantum computers with the same requirements, we asked ‘why can’t you just use those as dark matter detectors?’”
Where errors are most welcome
When dark matter particles traverse a strong magnetic field, they may produce photons that Chou and his team can measure with superconducting qubits inside aluminum photon cavities. Because the qubits have been shielded from all other outside disturbances, when scientists detect a disturbance from a photon, they can infer that it was the result of dark matter flying through the protective layers.
“These disturbances manifest as errors where you didn’t load any information into the computer, but somehow information appeared, like zeroes that flip into ones from particles flying through the device,” he said.
Scientist Aaron Chou leads the experiment that searches for dark matter using superconducting qubits and cavities. Credit: Reidar Hahn, Fermilab
So far, Chou and his team have demonstrated how the technique works and that the device is incredibly sensitive to these photons. Their method has advantages over other sensors, such as being able to make multiple measurements of the same photon to ensure a disturbance was not just caused by another fluke. The device also has an ultra-low noise level, which allows for a heightened sensitivity to dark matter signals.
Even the slightest disturbance can throw off a program in a quantum computer. With their extreme sensitivity, Aaron Chou realized quantum computers could provide a way to detect dark matter.
“We know how to make these tunable boxes from the high-energy physics community, and we worked together with the quantum computing people to understand and transfer the technology for these qubits to be used as sensors,” Chou said.
From here, they plan to develop a dark matter detection experiment and continue improving upon the design of the device.
Using sapphire cavities to catch dark matter
“This apparatus tests the sensor in the box, which holds photons with a single frequency,” Chou said. “The next step is to modify this box to turn it into kind of a radio receiver in which we can change the dimensions of the box.”
By altering the dimensions of the photon cavity, it will be able to sense different wavelengths of photons produced by dark matter.
These new sapphire photon cavities will help lead the team closer to running dark matter experiments that combine aspects from both physics and quantum science. Credit: Ankur Agrawal, University of Chicago
“The waves that can live in the box are determined by the overall size of the box. In order to change what frequencies and which wavelengths of dark matter we want to look for, we actually have to change the size of the box,” said Chou. “That’s the work we’re currently doing; we’ve created boxes in which we can change the lengths of different parts of it in order to be able to tune into dark matter at different frequencies.”
The researchers are also developing cavities made from different materials. The traditional aluminum photon cavities lose their superconductivity in the presence of the magnetic field necessary for producing photons from dark matter particles.
“These cavities cannot live in high magnetic fields,” he said. “High magnetic fields destroy the superconductivity, so we’ve made a new cavity made out of synthetic sapphire.”
Developing these new, tunable sapphire photon cavities will lead the team closer to running dark matter experiments that combine aspects from both physics and quantum science.
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Cientistas do LANL descobriram mais evidências de ambientes anteriores semelhantes à Terra em Marte
Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.
LOS ALAMOS, Novo México – Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.
O Curiosity Rover explora a superfície de Marte desde 2015, quando pousou na cratera Gale, ao longo do equador do planeta.
O objetivo da missão é descobrir de que é feita a superfície do planeta e se ela poderia sustentar vida.
“Depois de pousarmos, encontramos muitas evidências de água corrente, como rios desaguando em lagos. Parece que a rocha do lago que representa o lago está lá há muito tempo na cratera Gale”, disse Patrick Gasda, cientista pesquisador da. LANL.
Imagens enviadas pelo Curiosity Rover mostram o grande campo de rochas de manganês.
Jasda disse: “Podemos ver que as rochas são camadas e são todas planas. Esta é uma característica das rochas formadas em lagos. Além disso, essas rochas são minerais argilosos ou rochas que só podem se formar na água.”
Embora a água já tenha desaparecido há muito tempo, isso não significa necessariamente que toda a vida também desapareceu.
“Todas as observações que temos até agora indicam que se existem micróbios em Marte como a Terra, então seria perfeitamente normal viver em Marte”, disse Gasda.
Gasda publicou suas descobertas no Journal of Geophysical Research, detalhando o que sua equipe observou enquanto trabalhava no rover Curiosity. Eles aprenderam muito com as fotos.
“Cada vez que olhamos para uma imagem de Marte, somos os primeiros a olhar para a imagem e podemos usar a nossa experiência científica para tentar compreender o que está a acontecer”, disse Gasda.
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Você pode dizer a diferença? A farmacêutica alerta para mais de oito sinais cutâneos, desde uma picada de mosca inofensiva até um ferimento grave de aranha.
- O farmacêutico George Sandow alerta os britânicos sobre as consequências das picadas de insetos na pele
- As reações às picadas podem incluir textura, manchas, erupção cutânea e descoloração
Um farmacêutico alertou os britânicos para não ignorarem as picadas de insetos à medida que o verão se aproxima, porque uma reação negativa pode ameaçar suas vidas.
Desde uma descoloração sutil até uma mudança na textura ou textura, a pele pode atuar como um mensageiro silencioso que detecta os primeiros sinais de um problema de saúde subjacente.
George Sandow, Superintendente Adjunto de Farmácia Ok farmácia Ele disse: “As picadas e picadas de insetos geralmente não são graves e geralmente melhoram em poucos dias.
“No entanto, mordidas e picadas às vezes podem causar infecções ou desencadear uma reação alérgica grave.
“Algumas picadas de insetos podem transmitir doenças como a doença de Lyme por carrapatos, sarna por ácaros e malária por mosquitos em certas partes do mundo.”
Segundo a farmacêutica, é importante ter cuidado com eventuais picadas ou caroços que o inseto possa causar. Aqui estão os oito mais comuns aos quais você deve prestar atenção.
Picadas de vespas e vespas
Uma picada de vespa ou vespa geralmente deixa uma pequena marca no local onde o ferrão penetrou na pele.
Em alguns casos, um ferrão pode ficar preso na pele após encontrar uma vespa ou vespa.
No entanto, é importante ter cuidado após uma mordida deste tipo porque pode ser fatal, segundo o jornal britânico “Daily Mail”. Serviço Nacional de Saúde.
A picada pode causar dor, vermelhidão e inchaço por algumas horas. Algumas pessoas também podem apresentar uma reação alérgica leve que dura até uma semana.
Em casos extremos, a picada pode causar anafilaxia, causando dificuldades respiratórias, tonturas e inchaço da face ou boca.
Ligue imediatamente para o 999 para chamar uma ambulância se sentir estes sintomas.
Picada de abelha
Uma picada de abelha pode ser semelhante a uma picada de vespa, mas o mais importante é que o ferrão geralmente fica na ferida.
A picada também pode causar dor, vermelhidão e inchaço por algumas horas.
Semelhante às picadas de vespa, algumas pessoas podem apresentar uma reação alérgica leve que dura até uma semana.
Assim como as vespas, as picadas de abelha também podem ser fatais e, em casos graves, podem causar dificuldades respiratórias, tonturas e inchaço da face ou da boca.
Se você tiver esses sintomas, ligue imediatamente para os serviços de emergência.
Quando o ferrão for removido, limpe ou raspe o ferrão lateralmente com a unha ou a borda de um cartão de banco.
Você não deve usar uma pinça para retirar a agulha, pois isso pode fazer com que mais veneno entre em seu corpo. Certifique-se de lavar a área com água e sabão.
Picadas de mosquito
Uma picada de mosquito geralmente aparece como uma pequena marca elevada e que coça na pele.
Freqüentemente, aparecem como pequenos caroços vermelhos na pele e, em algumas pessoas, evoluem para bolhas cheias de líquido.
Embora os mosquitos não causem muitos danos no Reino Unido, podem ser mortais noutras partes do mundo, onde espalham doenças como a malária.
Se você tiver febre alta, calafrios, dor de cabeça ou sentir náuseas após uma picada de mosquito ao ar livre, procure ajuda médica imediatamente.
Picadas de carrapato
Em comparação, um carrapato enterrará a cabeça na sua pele.
As picadas de pequenas criaturas parecidas com aranhas muitas vezes não são imediatamente dolorosas, mas a pele pode coçar, formar bolhas, inchar e machucar com o tempo.
Alguns tipos de carrapatos podem potencialmente abrigar algumas infecções graves, como a doença de Lyme, portanto, devem ser removidos imediatamente assim que forem descobertos na pele.
O principal sinal da doença de Lyme causada por uma picada de carrapato é uma erupção cutânea que se parece com um alvo em um alvo de dardos.
Outro indicador da doença de Lyme devido a uma picada de carrapato é a febre.
Se desenvolver algum sintoma, você pode visitar o farmacêutico local da Pharmacy First em vez de esperar pelo seu médico de família.
Picadas de mosca-cavalo
As picadas de mosca-dos-cavalos são muito dolorosas e às vezes podem sangrar e infeccionar.
No entanto, ao contrário de algumas das outras mordidas desta lista, elas não representam uma ameaça à vida.
A mordida vermelha e elevada às vezes pode se transformar em uma erupção cutânea maior (chamada urticária ou urticária).
Você pode sentir tonturas, fraqueza, respiração ofegante e parte do corpo fica inchada e inchada como resultado da picada.
É recomendável que você visite seu médico local se tiver sintomas de infecção, como pus ou aumento da dor, vermelhidão e inchaço.
Picadas de mosquito
As picadas de pulgas são geralmente pequenas, agrupadas e aparecem como várias manchas na pele.
As picadas de mosquitos e mosquitos costumam ter aparência muito semelhante às picadas de mosquitos.
Semelhante às picadas de mosquito, os nódulos vermelhos geralmente pequenos podem ser dolorosos e extremamente coceira, e às vezes podem inchar até tamanhos alarmantes.
Embora alguns indivíduos possam desenvolver bolhas cheias de líquido como resultado de uma picada de mosca, elas não representam risco de vida.
Picadas de ácaros
Picadas de ácaros aparecem na superfície da pele como inchaços que coçam muito e podem evoluir para bolhas.
Os ácaros geralmente picam a pele exposta, mas podem picar a barriga e as coxas se o animal estiver infestado de ácaros e sentar em seu colo.
Em alguns casos, os ácaros rastejam sobre a pele, causando uma doença também conhecida como sarna.
Picadas de ácaros não são fatais.
Picadas de pulgas
As picadas de pulgas aparecem como pontos vermelhos que coçam e geralmente são encontradas em grupos abaixo dos joelhos.
De acordo com o NHS, as pulgas geralmente vêm de cães e gatos que costumam morder abaixo do joelho e ao redor da região do tornozelo.
Da mesma forma, se você cuidar do seu animal de estimação e segurá-lo nos braços, as picadas de pulgas também podem se espalhar pelos antebraços.
Embora as mordidas de fuga sejam desconfortáveis e irritantes, elas não representam uma ameaça à vida.
picada de aranha
Ser picado por uma aranha no Reino Unido não é totalmente incomum, mas alguns dos bichos rastejantes que vivem nas praias britânicas têm a capacidade de lhe dar uma mordida desagradável.
As picadas de aranha deixam pequenas marcas na pele, que podem ser dolorosas e causar vermelhidão e inchaço.
Uma picada de aranha deixará pequenas marcas de perfuração na pele, o que pode ser muito doloroso.
Essas marcas de mordida também podem causar vermelhidão e inchaço.
Algumas picadas de aranha podem ser fatais, e algumas ficam infectadas ou causam uma reação alérgica grave em casos raros.
Algumas picadas de aranha também podem causar doenças, suores e tonturas.
Obtenha ajuda médica imediatamente se tiver algum sintoma grave ou preocupante após uma picada de aranha.
George Sandhu, da Well Pharmacy, acrescentou: “Se você não tiver certeza se foi mordido ou picado por um inseto, é recomendável procurar orientação médica.
“A remoção imediata de quaisquer picadas, carrapatos ou outros corpos estranhos, juntamente com o manejo adequado dos sintomas, pode ajudar a aliviar o desconforto e reduzir o risco de complicações.
“Como parte do novo serviço Pharmacy First, os farmacêuticos podem aconselhar e recomendar tratamentos apropriados para picadas de insetos infectados, que podem incluir medicamentos prescritos.
“Eles também podem sugerir anti-histamínicos e analgésicos de venda livre para ajudar a aliviar os sintomas.
“No entanto, se os sintomas piorarem ou houver sinais de reação alérgica grave, como inchaço dos lábios ou garganta ou dificuldade para respirar, é fundamental procurar atendimento médico imediato.”
Como parte do programa Pharmacy First da Inglaterra, os pacientes podem procurar aconselhamento e tratamento para picadas de insetos na farmácia local, em vez de consultar o seu médico de família.
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Washington – Maio começa com a chuva de meteoros Eta Aquarid, e os especialistas esperam um espetáculo melhor do que nos últimos anos, de acordo com uma reportagem publicada pela Newsweek. Sociedade Americana de Meteoros.
Durante o período em que a chuva de meteoros deverá atingir seu pico – nas primeiras horas da manhã de domingo e segunda-feira, segundo o site Céu Terrestre – A lua na fase de lua nova estará apenas 6% iluminada. Os especialistas sugerem monitorar o céu entre 2h e 5h, horário local.
A chuva de meteoros Eta Aquarid é frequentemente considerada a melhor chuva de meteoros do ano no Hemisfério Sul, com observadores do céu capazes de ver de 20 a 40 meteoros a cada hora, ou talvez mais, de acordo com a EarthSky. No Hemisfério Norte, os observadores podem esperar ver entre 10 e 20 meteoros nas horas antes do amanhecer, de acordo com o site “espacial” americano. NASA.
A fonte da chuva de meteoros Eta Aquarius é o cometa Halley. A Terra cruza o caminho orbital do cometa a cada primavera, entre abril e maio, fazendo com que pequenos grãos de rocha e poeira chovidos pelo cometa atinjam a atmosfera do nosso planeta e criem uma exibição deslumbrante de meteoros. Isso acontece novamente em outubro, resultando em uma chuva de meteoros orionídeos.
O cometa Halley foi visto pela última vez no céu noturno da Terra em 1986 e passará novamente em 2061, enquanto percorre uma órbita de 76 anos ao redor do Sol.
Os meteoros parecem vir da parte nordeste da constelação de Aquário, o que contribui para o nome da chuva.
Espera-se que a taxa de meteoros visíveis por hora aumente este ano devido aos detritos movidos por Júpiter para mais perto da Terra, de acordo com a American Meteor Society. “Isto aconteceu pela última vez em 2013, quando as taxas de juro aumentaram significativamente.”
Os astrônomos esperavam taxas mais altas de Eta Aquarius em 2023, mas a lua cheia ofusca os meteoros e os cientistas não conseguiram verificar se o aumento ocorreu. Mas sem nenhuma interferência lunar à vista, a taxa de meteoros visíveis poderá duplicar se ocorrer um aumento, de acordo com a American Meteor Society.
Se você mora em uma área urbana, talvez queira dirigir em algum lugar que não esteja cheio de luzes urbanas que possam obstruir sua visão.
Encontre uma área aberta com uma ampla visão do céu. Certifique-se de ter uma cadeira ou cobertor para poder olhar diretamente para cima. Dê aos seus olhos cerca de 20 a 30 minutos para se ajustarem à escuridão – sem olhar para o telefone – para que os meteoros sejam mais fáceis de detectar.
A American Meteor Society convida os espectadores a acompanhar Compartilhe suas observações sobre pombosIsto ajudará os astrônomos a determinar se há mais meteoritos do que o esperado.
“Eta Aquarius proporcionará uma boa oportunidade para ver a atividade mais forte desta fonte até a década de 2040”, de acordo com a American Meteor Society. “Encorajamos fortemente todos com céu limpo a observarem durante este período e compartilharem suas observações. Desejamos-lhe boa sorte e esperamos ver seus resultados!”
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