การทดลองที่เกิดจากบอลลูนจะเผยให้เห็นว่ารังสีคอสมิกทำลายความทรงจำของคอมพิวเตอร์อย่างไร

การทดลองที่เกิดจากบอลลูนจะเผยให้เห็นว่ารังสีคอสมิกทำลายความทรงจำของคอมพิวเตอร์อย่างไร

ในฟิลาเดลเฟียพร้อมที่จะคลิก “ยืนยัน” ในคำสั่งซื้อซึ่งจะรวมถึงบอลลูนตรวจสภาพอากาศ อุปกรณ์จัดเก็บหน่วยความจำ GPS เครื่องนับไกเกอร์ และคอมพิวเตอร์  (เรียกผมว่า ” เวอร์ชั่นที่เข้มข้นกว่า”) ด้วยราคาไม่ถึง 2,000 ดอลลาร์ ทีมนักศึกษาสาขาฟิสิกส์ วิศวกรรม และวิทยาการคอมพิวเตอร์มีแผนที่จะเปิดตัวการทดลองบอลลูนสภาพอากาศที่จะวัดผลกระทบของรังสีคอสมิกต่ออุปกรณ์หน่วยความจำ 

ที่ระดับความสูง

ทีมงานเป็นส่วนหนึ่งของและสมาชิกได้นำเสนอการออกแบบการทดลองของพวกเขาในการประชุมเดือนเมษายนของ ในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมริแลนด์ เมื่อสุดสัปดาห์ที่แล้ว เป็นหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ประเภทหนึ่งที่ง่ายและรวดเร็วมาก แต่ละบิตจะอยู่ในรูปของตัวเก็บประจุที่มีประจุหรือไม่ก็ได้ 

ขึ้นอยู่กับว่ามันเก็บประจุศูนย์หรือหนึ่ง น่าเสียดายที่การออกแบบที่เรียบง่ายนี้สามารถทำให้บิตมีความไวต่อกัมมันตภาพรังสีหรือรังสีคอสมิกมาก ซึ่งอาจทำให้บิตพลิกค่าและทำให้เกิด “ข้อผิดพลาดแบบนุ่มนวล” ลงในข้อมูลได้ บนพื้นดิน ข้อผิดพลาดเหล่านี้เกิดขึ้นได้ยากเนื่องจากชั้นบรรยากาศสามารถปกป้องเรา

จากรังสีคอสมิกได้ดีมาก แต่ทั้งฟลักซ์และพลังงานของรังสีคอสมิกจะเพิ่มขึ้นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น ดังนั้นข้อผิดพลาดที่ไม่รุนแรงอาจเป็นปัญหาสำหรับคอมพิวเตอร์บนยอดเขา ในเครื่องบิน และบนยานอวกาศ แม้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างการพลิกกลับของบิตและฟลักซ์ของรังสีคอสมิก

จะเป็นที่ทราบกันดีว่ามีระดับความสูงค่อนข้างต่ำ แต่ก็ยังมีความไม่แน่นอนว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อสูงขึ้นไป กลุ่ม Drexel วางแผนที่จะแก้ไขปัญหานี้ด้วยการเปิดตัวอุปกรณ์เก็บข้อมูลหน่วยความจำที่สร้างขึ้นเองบนบอลลูนสภาพอากาศในเดือนมิถุนายนนี้ โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก 

ซึ่งเป็นองค์กร

ระดับชาติในสหรัฐอเมริกา “ความคิดที่จะวางบอลลูนเป็นความคิดที่บ้ามาก มันคือรายละเอียดทั้งหมด: ค้นหาฮีเลียม ติดต่อ FAA หนึ่งในหัวหน้าทีม กล่าว นักศึกษาชั้นปีที่ 1 กล่าวว่าการเรียนรู้วิธีการทำโครงการวิจัยในขณะที่พวกเขาเพิ่งเริ่มเรียนวิชาฟิสิกส์นั้นเพิ่มความท้าทายเป็นพิเศษ

หลังจากเปิดตัวและบินขึ้นไปได้ประมาณ 29 กม. อาจต้องใช้การเดินทางบนท้องถนนเพื่อกู้บอลลูน กลุ่มกล่าวว่าบอลลูนสามารถลงจอดได้ไกลถึง 500 กม. จากจุดปล่อย ทีมจะใช้เวลาที่เหลือของฤดูร้อนในการวิเคราะห์ข้อมูล “หวังว่าในหนึ่งปี เราจะกลับมาพร้อมกับกราฟของเรา” บอกฉัน

ชี้ให้เห็นว่าไม่เหมือนกับเครื่องตรวจจับATLAS ที่ใหญ่ที่สุดของ LHC ตรง ที่ CMS ถูกสร้างขึ้นเหนือพื้นดินทั้งหมด แล้วลดระดับลงในถ้ำใต้ดินเป็น 13 ส่วน แท้จริงแล้ว เราสามารถมองเข้าไปในทางเปิดของถ้ำ CMS ได้จากด้านบนและด้านล่าง เนื่องจากก้อนคอนกรีตขนาดยักษ์ที่มักจะปิดปากถ้ำยังคงเปิดอยู่ 

ฉันรู้สึกยินดี

เป็นอย่างยิ่งที่ได้มาเยี่ยมชมเครื่องตรวจจับในครั้งนี้ ครั้งต่อไปที่ฉันจับตาดูมันจะเป็นในอีกสามปี หวังว่าหลังจากที่อุปกรณ์ได้เปิดเผยความลึกลับของจักรวาลมากขึ้น ทำให้มันเป็นเว็บไซต์ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นน่าเสียดายที่ทางเดินจาก CMS ไปยังอุโมงค์ LHC ถูกปิดตายไปแล้ว 

ตรวจสอบการพูดคุยของเธอ สำรวจการบิดเบี้ยว ด้านของจักรวาลถ่ายทำ ในวันจันทร์มันดูเป็นสถานที่ที่ค่อนข้างน่ากลัว อันที่จริง ส่วนหนึ่งของภาพยนตร์แนววิทยาศาสตร์ได้ถ่ายทำที่นี่

ของอะตอมในวัสดุเท่านั้น แต่ยังต้องรู้ด้วยว่าพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร

ลงจนถึงระดับที่เทียบได้กับเสียงรบกวนจากความร้อนในเส้นลวดที่หยุดการเคลื่อนที่ เสียงรบกวนที่ลดลงด้วยการเปลี่ยนลวดเหล็กเก่าด้วยเส้นใยซิลิกาหลอมรวมใส่บีบบนในการรับมือกับเสียงปืน คุณต้องใช้ความเฉลียวฉลาดเช่นเดียวกับเลเซอร์ที่ทรงพลังและมวลที่มากขึ้น นี่คือที่มาของความเชี่ยวชาญ

ของนักฟิสิกส์อย่าง นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ไซต์ เริ่มทำงานที่ห้องทดลองในปี 2010 เมื่อเธอเป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ งานระดับบัณฑิตศึกษาของเธอ (ดำเนินการร่วมกับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้เชี่ยวชาญด้านการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง 

ได้ครอบคลุมเลนส์ควอนตัม ทฤษฎีการวัดควอนตัม และการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง และเป็นการเตรียมความพร้อมให้เธอมีบทบาทสำคัญในการอัปเกรด aLIGO ที่สำคัญที่สุดชิ้นหนึ่ง: สวิตช์ ไปจนถึงเลเซอร์ที่ฉายแสงออกมาในรูปแบบแปลกใหม่ที่เรียกว่า “สภาวะบีบตัว”

เช่นเดียวกับอนุภาคอื่นๆ โฟตอนในแสงที่ถูกบีบจะปฏิบัติตามหลักความไม่แน่นอน: ผลคูณของความไม่แน่นอนในคุณสมบัติเสริมสองอย่างใดๆ (เช่น แอมพลิจูดและเฟส) จะเท่ากับหรือมากกว่า ℏ/2 เสมอ สิ่งที่ทำให้แสงบีบมีความพิเศษคือความไม่แน่นอนในตัวแปรตัวใดตัวหนึ่งถูก “บีบ” 

ลง ในขณะที่ความไม่แน่นอนอีกตัวถูกปล่อยให้ลอยสูงขึ้นตามลำดับ ที่ LIGO ความผันผวนของเฟสจะถูกบีบ เพื่อให้สามารถวัดการเปลี่ยนเฟสของลำแสงที่ประกอบใหม่ได้แม่นยำยิ่งขึ้น แน่นอนว่านี่หมายความว่าความผันผวนของแอมพลิจูดของลำแสงจะค่อนข้างใหญ่ ทำให้สิ่งสำคัญคือมวล

สะท้อนกลับที่ใช้ใน aLIGO จะต้องหนักที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้อธิบายว่า LIGO ไม่ใช่อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบคลื่นความโน้มถ่วงเครื่องแรกที่ใช้แสงบีบ เกียรติยศดังกล่าวเป็นของการทดลอง GEO600 ในเมืองซาร์สเตด ประเทศเยอรมนี ซึ่งเริ่มทำงานกับแสงแบบบีบในปี 2554 และตอนนี้ใช้การบีบแสง

ในการทำงานตามปกติ นักฟิสิกส์พบว่าที่ความถี่หนึ่ง (ประมาณ 3 กิโลเฮิรตซ์) 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ