澳大利亚研制出完美的“单原子晶体管”

澳大利亚科学家宣布，他们研制出一种单原子晶体管，其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成，拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触，有望成为下一代量子计算机的基础元件。     

XOR和XNOR门的神经网络

1988年,M.L.Bushnell等在CAD国际会议上首次提出门电路的神经网络,并给出了基本门电路NOT、AND、OR、NAND和NOR的神经网络。最近,他们又给出了一个XOR和     

“基本”粒子和高能核作用

人们熟知,所有的物质都是由最微小的粒子即所谓分手和原子所组成。不久以前,人们还认为原子是最小的粒子。原子这个词是由希腊文翻译过来的,它的意思就是“不可分割的”。这个名称应当意味着这样一种粒子,关于它的构造问题是没有什公意义的。当时认为我们周围的物质的无数种分子是由几十种不可变的、不可毁灭的和没有结构的“宇宙建筑的砖头”——原子所组成。但是,关于原子性质的这种形而上学的观念已被科学所扬弃。首先是建立了各种元素的原子的性质问的联系——有名的门捷列夫元素周期系。这样一个系统的存在就表明了,在各种类型的原子间存在着一种关系,这个关系在某种形式上反映出这些原子的内在的本质。以后,又发现了基本电荷的粒子——电子,它的质量几乎比最轻的原子——氢原子的质量小二千倍。这时人们弄清楚了,电子是原子的组成部分之一。     

团簇的化学特征

团簇(cluster)是指由两个或两个以上的原子或分子组成的,或原子和分子混合组成的聚集体。10多年来,对团簇的研究表明:它具有不同于气态、也不同于凝聚态的一些奇特性质。一门新的边缘学科——团簇科学,正在形成。     

藏在沙子中的瑰宝

硅——藏在沙子中的瑰宝纯净的硅具有银白色光芒,其物理性质界于导体与绝缘体之间。正是这一性质决定了硅在计算机领域,在航天工业等高科技领域中的作用不可替代。在计算机领域中,用半导体硅制成的芯片被科学家誉为"神算子"、"智慧果",它是计算机的心脏元件,它使计算机具备了神话般的存储、运算、推理等逻辑功能。连当代计算机技术的发源地——美国加利福尼亚州的圣克拉拉县,也以"硅     

棉花GISH-NOR的初步探讨

在以棉花基因组DNA(gDNA)为探针的基因组原位杂交(genomic in situ hybridization, GISH)实验中, 观察到6个NOR(nucleolar organizer region)信号. 在对草棉或陆地棉的同一有丝分裂细胞分别进行以45S rDNA和gDNA为探针的原位杂交中, 发现以gDNA为探针所产生的NOR信号与以45S rDNA为探针所产生的NOR信号在数目、位置以及大小方面极其相似甚至相同, 由此将以gDNA为探针所产生的NOR命名为GISH-NOR. 在棉花GISH-NOR中, 陆地棉和雷蒙德氏棉全部为端部类型GISH-NOR, 而对于草棉变种阿非利加棉则为4个端部类型和2个着丝粒类型GISH-NOR. 陆地棉6个GISH-NOR中的2个位于A亚组染色体上, 其余的4个位于D亚组染色体上. 在以雷蒙德氏棉为靶DNA, 以其本身gDNA为探针的GISH中, 观察到6个GISH-NOR信号. 而在以阿非利加棉为靶DNA, 以其本身gDNA为探针的GISH中, 没有观察到GISH-NOR信号, 并且有一对染色体长臂近一半区域不显示信号. 在以陆地棉为靶DNA, 阿非利加棉为探针时发现, 如果用D基因组棉种作封阻, 则不出现GISH-NOR信号; 如果改用鲑鱼精DNA作封阻, 则出现GISH-NOR信号. 而在以D基因组二倍体棉种戴维逊氏棉为探针时, 即使用A基因组棉种作封阻, 也能观察到6个GISH-NOR信号. 对于这种现象, 可能由2种原因造成, 即rDNA的同步进化和D基因组棉种gDNA中的rDNA含量多于A基因组棉种. 此外, 还观察到陆地棉染色体上的所有GISH-NOR信号全都位于染色体短臂端部.     

低能原子核物理学的发展

一人们在从事生产斗争中,为了更好地改造自然,很早就有探索“物质世界是由什么和怎样构成的”的要求。一直到经过科学实验确立了原子——分子学说以后,这种愿望才真正走上了科学的道路。原子核物理学就是继原子——分子结构的研究之后,发展起来的进一步探索物质微观结构及其运动规律的基础学科,在它发展的过程中,得到了许多重大的应用,尤其是原子能的利用,对国民经济的发展起着革命性的作用。因此,原     

粒子物理现状和前景(上)

构成微观世界的基本组分和基本力 在20世纪早期，就已经确立了所有物质都是由基本组份——原子组成的理论。直到今天，物理学研究还保持追寻物质基本单元的观念。然而，关于构成物质的基本组份的认识，这100年间在不断发展。原子一开始它自己就成了它不是基本组份的证据，而更像是具有亚结构的物体：它们是由很小的原子核和围绕它的电子壳组成的(日益强大的粒子加速器使我们能更详     

“读心术”成为现实

正美国科学家不久前发明了一种名为Alter Ego的头戴式设备,Alter Ego能够读出人类大脑中的想法,使佩戴者无需通过语音识别或文字输入就能操控一台计算机。Alter Ego上配有4个接触皮肤的电极,这些电极非常灵敏,能够捕捉到佩戴者微小的神经肌肉信号。一旦采集到佩戴者下巴和面部的神经肌肉信号,它便将信号传输给计算机。然后,计算机将信号与数据库中的文字匹配,就能识别出佩戴者尚未说出口的想法。此外,Alter Ego也能接收来自计算机的反馈信号,     

宇宙的归宿

许多科学家相信,宇宙形成于一次巨大的爆炸。当从这次爆炸中释放出的能扩散时,它就冷却化为各种物质,成为恒星、行星等。一般认为,作为组成世间万物的基本物质,原子是不会消失的,因为一旦它们消失,地球乃至整个宇宙将不复存在。但有很多科学家相信构成原子的基本颗粒——质子确实会消失,它们会爆炸成为更轻的微粒,转变为能。质子若以这样的方式衰变,就意味着在遥远的将来宇宙间的万物都将化为乌有,仅仅只有能存在。换句话说,宇宙有一个末日。     

宇宙学与中微子物理学的交叉点

也许,在比星星更遥远的地方还存在着什么东西吧!而星星离开我们又如此之远,从距离我们最近的(当然,我们不把太阳系的星星包括在内)一颗星星发出的光线,要经过四年才能到达地球表面。但是早在数千年前,就有一种神秘的力量把人类的注意力吸引到那个遥远的地方去了。也许正因为这个缘故,人们产生了通观宇宙全貌的奢望。宇宙是一个整体,这是不言而喻的。一切似乎都有它的组成:宇宙——银河系——星体——原子——核子——基本粒子——夸克。这就是物质结     

寻找外星人,机器人先行

<正>浩瀚的宇宙中有很多恒星,大部分的恒星都拥有围绕它运转的行星。"在这些行星上,不可能没有生命",抱着这样的想法,寂寞的地球人开始在宇宙中寻找我们的同伴——外星人。在几十年前,美国就发射了"旅行者号"探测器,携带着人类的信息飞往遥远的太阳系之外。而且,人类还建立了很多规模庞大的射电望远镜阵列,准备接收外星人的信号。此外,很多项目还动员了全世界的电脑联合起来,     

生物芯片:电子计算机的终极

生物芯片的研究不仅指芯片本身,也涉及生物分子电子学的其他方面,包括生物传感器,生物电池,机器人视觉,神经接口和人工智能等。生物芯片计算机的概念来自分子生物学的饶有兴趣的两个方面:即生物多聚体能够自主装配,和象DNA那样的分子能够贮存,复制以及传递信息。幻想家们预言,在生物计算机中,将利用生物材料和生物过程,制造和装配分子型的电子元件。最终,计算机将建立在沿原子链传播半导体孤子波的基础上。但是,这种芯片何在?这个问题无疑将会在产业界和学术殿堂中徘徊至少10多年(如果不是20年的话)。因为不仅生产这种生物芯片的技术不存在,就连大部分的理论也尚未问世。对于生物芯片的需求,主要来自于人们预见到现代硅芯片的局限性。以当前发展速度看,硅芯片所能贮存的信息量10年内将达到它的理论极限值.Bell研究室刚公布了兆位芯片,元件间隔大约是在1微米。通过新的印刷技术和其他方面的改进,可以使包装密度加倍,间隔小到0.2微米.除了这点之外,非常重要的发热问题出现了。如此紧密的包装引起的对话(泄漏)会损害信息。在生物芯片中,由于元件是分子大小的,包装密度可成数量级地增加。由于信号传播方式是孤电子,将不会有损耗.生物芯片几乎不产生热。     

原子芯片和量子计算机

不是操作电子而是操纵整个原子的集成“电路”将要问世了，奥地利的研究人员已经证实原子可以在一个微型芯片中沿着导线运动。这项技术有望为新一代计算机奠定基础，这种新型计算机的性能比现在使用的计算机要高得多。 传统电子学的基本研究对象是电子，电子是一种带电粒子，它在原子中围绕原子核运动。因为金属和半导体中的某些电子能够摆脱特定原子的束缚从而可以在整块金属和半导体中自由运动，所以这些材料能够导电。计算机所处理的数据是一系列电脉冲的编码，通常它们沿着硅基芯片中的微型金属或半导体电路流动。 现在奥地利因斯布鲁克…     

搜寻冷凝原子的道路

1995年的一天,美国国家标准局的几个官员来到科罗拉多大学博多分校。他们来检查一个政府资助的物理学项目——寻求冷凝原子。早在1924年,印度裔物理学家玻色和著名科学家爱因斯坦曾提出过一种假设:如果原子在极低温度下冷却,这时原子能聚集在一起,它们的能量能达到最低。这种凝聚物中所有的原子都有了统一的波长和频率。后来人们把这种物质称做     

探测太阳风

明亮的闪闪发光的彗尾是太阳风存在的看得见的证明。当冰冷的彗星比较接近太阳时,在彗尾表面的一些物质汽化并在后面留下了由气体、尘埃和冰块组成的雾状尾迹。太阳风把这些物质从彗发(彗星周围的气态物质)带入太空,在那儿阳光显露了彗星的等离子体彗尾。太阳风与地球上的风同样能被人们理解:原子的粒子束以其特有的高速前进。但是在这种介质中的气体密度是相当小的:每一立方米的体积中大约只存在一千万颗     

新技术助力寻找外星文明

正虽然60年来并未接收到确切的外星无线电信号,但科学家在寻找外星智慧生命方面没有停步。在1960年4月中的大约一周时间里,美国射电天文学家德雷克认为自己可能发现了外星人。这一年的4月8日,他把美国国家射电天文台新的26米直径望远镜对准一颗恒星——天苑四。几分钟后,这部望远镜的读数装置(一种用笔把接收到的信号特征绘在纸上的仪器)疯狂绘图,与望远镜相连的一只扬声器响起一连串强烈脉冲音,     

自然信息

中微子能和普通物质的核子相互作用,也能和原子中的电子相互作用。对弱相互作用的整个现代认识的关键是一项实验观察,它最早在日内瓦欧洲原子核委员会的伽格曼尔气泡室中进行,即当一个入射中微子和一个核子碰撞时,中微子会弹回来而不获得电荷。这种中性流(NC)过程和荷电流(CC)过程不同。在荷电流过程中,μ介子(或     

有机计算机

华盛顿海军研究所化学家卡塔博士指挥着分子电子学的研究开发,他热情洋溢地谈到未来计算机的设想。他说:将现在使用的计算机元件——硅全部用有机分子取代时,计算机的体积将缩小为现在的一百万分之一。该超微型计算机如果实现,则可能将     

崭露头角的"金属玻璃"

近年来,随着材料工程的开发和研究,在冶金工业中出现了一种崭新的工程材料,叫做“金属玻璃”。它一问世,便在工业生产的各个领域中很快得到广泛应用,显示出了极大的实用价值。我们知道,固体物质一般可分为两大类:一类叫晶体物质,它的原子呈有规则的排列,金属就属于这一类。还有一类叫非晶体物质,它的原子排列是混乱的,没有规则的,常见的玻璃就属于这一类。但科学家研究发现,晶体物质和非晶体物质在一定条件下可以互相转化,成为一种既具有金属的传热、磁性、导电等特性,又有玻璃的坚固、耐腐蚀的新物质,这种新物质就叫做“金属玻璃”。金属之…