โฟตอนสามารถทำตัวเหมือนไดโพลแม่เหล็กที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ นี่เป็นผลลัพธ์ใหม่จากเครื่องจำลองควอนตัมที่เสนอโดยนักฟิสิกส์ที่ EPFL ในสวิตเซอร์แลนด์และ Paris Diderot University ในฝรั่งเศส การศึกษาเชิงทฤษฎีพิสูจน์ให้เห็นว่าอุปกรณ์โฟโตนิกส์ธรรมดาสามารถใช้เพื่อเลียนแบบพฤติกรรมของวัสดุที่ซับซ้อนภายใต้สภาวะที่รุนแรง ซึ่งเป็นการทดลองที่ทำได้ยากจริงในห้องปฏิบัติการ
ระบบสสารควบแน่น เช่น วัสดุแม่เหล็ก
ที่มีอนุภาคโต้ตอบจำนวนมากแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนซึ่งยากต่อการสร้างแบบจำลอง แม้กระทั่งการใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนที่สุด อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมนี้สามารถจำลองได้โดยใช้โครงสร้างเทียม (หรือเครื่องจำลองควอนตัม) ภายใต้กฎกลศาสตร์ควอนตัมเดียวกัน ซึ่งเป็นแนวคิดแรกที่ Richard Feynman นำเสนอในปี 1981 พฤติกรรมเดียวกับในโมเดล Isingเมื่อแม่เหล็กถูกทำให้เย็นลงจนใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ แม่เหล็กเหล่านี้สามารถผ่านการเปลี่ยนแปลงของเฟสควอนตัมได้ กล่าวคือ แม่เหล็กจะสลับไปมาระหว่างสองสถานะ เครื่องจำลองควอนตัมใหม่ซึ่งนำเสนอโดยVincenzo SavonaจากEPFLและเพื่อนร่วมงานสามารถแสดงพฤติกรรมเช่นเดียวกับในรูปแบบที่เรียกว่า Ising ซึ่งอธิบายการโต้ตอบของสปินแม่เหล็กควอนตัม
Riccardo Rota และ Vincenzo Savona”เครื่องจำลองประกอบด้วยอาร์เรย์ของเรโซเนเตอร์ออปติคัลแบบไม่เชิงเส้น” Riccardo Rota ผู้เขียนนำการศึกษาอธิบาย ที่ EPFL ด้วย “เมื่อโฟตอนถูกฉีดเข้าไปในเรโซเนเตอร์เป็นคู่ ความเท่าเทียมกันของจำนวนโฟตอนจะถูกอนุรักษ์ไว้ ความสมมาตรที่อยู่ภายใต้การอนุรักษ์นี้สามารถแตกสลายได้เองตามธรรมชาติ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสควอนตัม”
โฟตอนในตัวเรโซเนเตอร์มีพฤติกรรมแบบเดียวกับไดโพลแม่เหล็กในการเปลี่ยนเฟสควอนตัมใกล้สัมบูรณ์-ศูนย์ในวัสดุจริง เขากล่าว การเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะที่แตกต่างกันสองสถานะนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความผันผวนของควอนตัมที่เกิดจากหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กการทดลองเสมือนจริงในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้แก้สมการพื้นฐานที่ควบคุมโฟตอนในตัวสะท้อนโดยใช้การจำลองตัวเลข “การปรับค่าปกติของพื้นที่มุม” ขนาดใหญ่ “น่าแปลกที่การวิเคราะห์ผลลัพธ์แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมสากลที่มักคาดหวังไว้สำหรับแม่เหล็กควอนตัม” Rota กล่าว “เราแสดงให้เห็นว่าความเป็นสากลนี้เกิดขึ้นเมื่อสถานะควอนตัมของโฟตอนจำนวนมาก ซึ่งเกิดจากการฉีดคู่ ทำแผนที่ไปยังขั้วแม่เหล็กที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์
กล่าวโดยย่อ ตอนนี้เราสามารถใช้
อนุภาคแสงเหล่านี้เพื่อทำการทดลองเสมือนจริงกับแม่เหล็กควอนตัม แทนที่จะต้องตั้งค่าการทดลองเอง”สู่รุ่นทดลองนักวิจัยกล่าวว่าเครื่องจำลองนี้อาจสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยใช้วงจรตัวนำยิ่งยวด วงจรจะเชื่อมต่อกับสนามเลเซอร์เพื่อให้โฟตอนมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันภาพกล้องจุลทรรศน์ของไอออนเบริลเลียม-9 ที่ติดอยู่หลายชุดเครื่องจำลองควอนตัมพัวพันกับไอออนนับร้อย
“วงจรตัวนำยิ่งยวดได้ถูกนำมาใช้เพื่อพัฒนาอาร์เรย์ของเรโซเนเตอร์ออปติคัลแบบคู่ในห้องปฏิบัติการหลายแห่งทั่วโลก” เขากล่าวกับPhysics World “นอกจากนี้ การทดลองล่าสุดที่มหาวิทยาลัยเยลแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะฉีดโฟตอนเป็นคู่ในเรโซเนเตอร์สองคู่ และเราคาดว่าเครื่องจำลองของเราจะถูกสร้างขึ้นในไม่ช้านี้โดยใช้เทคนิคของเยลกับอาร์เรย์ของเรโซเนเตอร์ขนาดใหญ่
นักวิจัยรายงานงานของพวกเขาในPhysical Review Lettersว่าตอนนี้พวกเขากำลังยุ่งอยู่กับการค้นหาวิธีจำลองปรากฏการณ์กลุ่มควอนตัมอื่นๆ “เราได้รับผลลัพธ์เบื้องต้นแล้วซึ่งบ่งชี้ว่าเครื่องจำลองของเราสามารถสร้างผลกระทบจากความยุ่งยากทางเรขาคณิตในแม่เหล็กควอนตัมจริงได้” Rota เปิดเผย “ในอนาคต เราต้องการใช้อุปกรณ์นี้เพื่อตรวจสอบการเคลื่อนที่ของสปินแม่เหล็กและการเกิดขึ้นของคุณสมบัติของไครัล”
“นี่เป็นการทดลองครั้งแรกของการวัดผลควอนตัมในเครื่องทำความร้อน” พวกเขาสรุปในรายงานของพวกเขา และเสริมว่า “เราหวังว่างานนี้จะเป็นที่สนใจของพื้นที่การวิจัยอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับบทบาทของความสอดคล้องของควอนตัมในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การสกัดด้วยเครื่องทำความร้อนด้วยกล้องจุลทรรศน์ เช่น การศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงและการพัฒนาประเภทเซลล์แสงอาทิตย์”
ทีมวิจัยจากอินเดียประสบความสำเร็จ
ในการปลูกเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจากเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent (hiPSC) ที่มนุษย์สร้างขึ้นบนเยื่อหุ้มน้ำคร่ำของมนุษย์ (hAM) พวกเขาพบว่า hAM มีประสิทธิภาพดีกว่า Matrigel เมทริกซ์สามมิติที่ใช้เจลาตินในเชิงพาณิชย์ในการส่งเสริมความแตกต่าง การทำงาน และการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ของคาร์ดิโอไมโอไซต์เหล่านี้ ความก้าวหน้าเหล่านี้อาจมีบทบาทในการวิจัยเกี่ยวกับหัวใจและแสดงถึงการพิสูจน์แนวคิดสำหรับการศึกษาพรีคลินิกในอนาคต
เนื้อร้ายของเนื้อเยื่อหัวใจอาจเกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์เฉียบพลัน เช่น หัวใจวาย ซึ่งอาจส่งผลให้หัวใจล้มเหลวซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตทั่วโลก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการต่างๆ ในการสร้างเนื้อเยื่อหัวใจที่ได้รับบาดเจ็บขึ้นใหม่ ตัวอย่างเช่น การส่งเซลล์ต้นกำเนิด/เซลล์ต้นกำเนิดของหัวใจ วัสดุสังเคราะห์ หรือทั้งสองอย่างรวมกันไปยังบริเวณที่เกิดการบาดเจ็บ นอกจากนี้ การศึกษาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ได้ประเมินการทำงานของเมทริกซ์ทางชีววิทยาที่แยกเซลล์ออกเพื่อจุดประสงค์นี้ ในงานนี้Shagufta Parveenและเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบความสามารถของ hAM เพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตของ hiPSC และการสร้างความแตกต่างให้กับ cardiomyocytes
การใช้เมทริกซ์ชีวภาพเช่น ham เป็นโครงนั่งร้านเป็นหนึ่งในแนวพรมแดนในปัจจุบันในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อหัวใจ อย่างไรก็ตาม การสร้างเซลล์ใหม่โดยสมบูรณ์ของซับสเตรตมักเป็นเรื่องที่ท้าทาย ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งคือการขาดการควบคุมฟีโนไทป์ของคาร์ดิโอไมโอไทป์ ในขณะที่การสร้างแผ่นคาร์ดิโอไมโอไทป์ที่แทรกซึมได้ แตกต่างอย่างเต็มที่ และเติบโตเต็มที่ยังคงเป็นความท้าทาย นอกจากนี้ การใช้วัสดุสังเคราะห์และ/หรือเซลล์ allogeneic ยังสัมพันธ์กับการปฏิเสธการปลูกถ่ายอวัยวะ ที่น่าสนใจคือมีการแสดงเยื่อหุ้มน้ำคร่ำของมนุษย์เพื่อปรับกระบวนการอักเสบในขณะที่การใช้ hiPSC เฉพาะบุคคลตามรายงานสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาการปฏิเสธการรับสินบน
นักวิจัยได้ตรวจสอบการใช้ hAM เพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตของ cardiomyocytes ที่ได้รับ hiPSC เป็นครั้งแรก พวกเขาได้รับ hiPSCs โดยการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนของเซลล์ต้นกำเนิดที่ได้มาจากรกของมนุษย์ hiPSC เหล่านี้ถูกเพาะบน hAM หรือ Matrigel และอยู่ภายใต้การกระตุ้นทางชีวเคมีโดยปัจจัยการเจริญเติบโตเพื่อกระตุ้นเส้นทางการสร้างความแตกต่างของหัวใจ
ที่สำคัญ เซลล์ที่เติบโตต่อหน้า hAM แสดงให้เห็นถึงการทำงานที่สูงกว่าในแง่ของความถี่ชั่วคราวของแคลเซียมภายในเซลล์ การจัดระเบียบของไมโตคอนเดรีย และการจัดตำแหน่งของเซลล์ที่ใกล้เคียงกับลักษณะเฉพาะของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ มากกว่าเซลล์ที่เติบโตบน Matrigel เซลล์ที่ปลูกบน hAM ยังแสดงการแสดงออกของโปรตีนมาร์กเกอร์ที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของหัวใจเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเซลล์ที่โตบน Matrigel
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง
