央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

科学家首次让中微子穿过240米厚石传递信息

发布时间:2012年03月19日 14:02 | 进入复兴论坛 | 来源:中国科技网 | 手机看视频


更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

科学家们和中微子探测器的合影,该探测器位于330英尺深的费米实验室的地下

科学家利用中微子束穿过大地进行了一次通讯

  中国科技网讯 科学家利用中微子通信的设想已提出数载,但如何方便地发射和探测中微子,把信息有效地调制给中微子并解调出来,一直是有待解决的难题。据美国物理学家组织网3月14日报道,科学家首次成功采用几乎无质量的一束中微子,以接近光的速度穿过240米厚的石头传递信息。这个团队已将相关研究论文提交给《现代物理学杂志》。

  该论文的第一作者、美国北卡州立大学电气和计算机工程教授丹描述这项研究说:“不使用卫星或电缆,人们通过使用中微子可在地球上任意两点间交流。中微子的通信系统会比现在的通讯系统更复杂,其在未来将有重要的战略用途。”

  大多数通信是通过发送和接收电磁波完成,但电磁波不能够轻易通过很多种物质,会被水和山以及许多其他液体和固体阻挡住。中微子是一种质量极小、又不带电的中性基本微粒,它能以近乎光速进行直线传播,并极易穿透钢铁、海水,而本身能量损失很少,因此是一种十分诱人的理想信息载体。

  研究人员在费米国家加速器实验室使用了两个关键设备。第一个是世界上最强大的粒子加速器,通过让质子沿着2.5英里周长的轨道加速,然后用碳靶碰撞它们而打出高强度的中微子束。第二个是位于地下100米洞穴中被称作MINERvA的重达几吨重的探测器。由于在探测时,中微子不容易被探测到,所以用这种探测器来探寻,会从大约上百亿个微粒中探测到一个。

  通信测试进行了两个小时,期间加速器正加速到其充分强度的一半时,MINERvA探测器在同期采集到了通信测试的交互数据。具体操作是,在一端,科学家使用中微子发送的信息被转化成二进制代码,换言之,把单词“中微子”描绘成一系列的“1”和“0”;在另一端,用MINERvA探测器探测到中微子,计算机把其传过来的二进制代码转换成英语,于是“中微子”这个词被成功接收。

  参与这项实验的美国罗彻斯特大学物理教授弗兰德说:“显然,我们目前使用中微子传递信息的技术还需要大量的高科技设备,这在现今是不实用的。但这一步是促使现今技术朝向未来实际应用中微子通信的一个示范演示。”(华凌)