Qual Mechanics的奇怪观察员指南，PT 7：量子世纪

我们本世纪的最安静的革命之一是将量子力学进入日常技术。它曾经是量子效应被限制在物理实验室和精致的实验中。但现代技术越来越依赖于量子力学的基本操作，量子效应的重要性只会在几十年来上增长。因此，Miguel F. Morales的物理学家Miguel F. Morales已经采取了将量子力学解释为七部分系列（没有数学，我们承诺）的产物。以下是系列结局，但您可以随时找到一个起始故事加上现场整个系列的着陆页。

未来已经在这里 - 它只是分布式均匀分布 - 威廉吉布森

作为工具建设者，最近我们能够使用量子力学。了解和操纵量子设备一直就像获得令人陶醉的新超级大国 - 我们现在可以建立这么多的东西，这几年前就是不可能的。

我们在以前的文章中遇到了一些这些量子技术。他们中的一些人像电视中的量子点，已经变得普遍存在;其他，如光学时钟，存在但仍然非常罕见。

因为这是本系列的最后一篇文章，我想展望近期的普通技术可能会使我们的日常生活。一个人不必看看，我们今天将探索的所有技术已经存在。其中大多数仍然很少见，在实验室中孤立或作为技术示威者。其他人在透明的视线中隐藏，例如当地医院的MRI机器或坐在桌子上的硬盘。在本文中，让我们专注于我们在早期文章中没有遇到的一些技术：超导，粒子极化和量子电子。

当我们看这些量子技术时，设想生活在一个量子设备到处都是如此。在了解量子力学时，在技术上是什么意思是对日常技术理解的先决条件？

所以拿起你的双筒望远镜，让＆＃39看看上一个山脊的量子技术。

在正常导线中，您可以附上电池并测量电子移动通过它的速度（电流或电子的数量和速度）。推动电子通过压力（电压），并进行推动释放出一些热敏唤醒在房间加热器或吹风机中的线圈的红色辉光。通过材料推动电子的难度是电阻。

但我们知道电子像波浪一样移动。当您在材料中冷却所有原子时，承载电流的电子波的尺寸变得更大。一旦温度足够低，这种波纹就可以从令人讨厌的微妙之处到达电子的定义特征。突然，电子波通过材料毫不弹地向上移动 - 电阻下降到零。

电子电极接管的温度取决于晶体所在的晶体，但总是冷，涉及温度，氮气或氦气变为液体。尽管对这种感冒保持了挑战，但超导是我们无论如何正在使用它的令人惊叹和有用的财产。

电磁铁。最广泛的超导性用于MRI（磁共振成像）机器中的电磁铁。作为一个孩子，您可以通过在钉子周围卷绕线并将电线连接到电池中来制造电磁铁。 MRI机器中的磁铁类似，因为它只是电线的大线圈。但是当您有〜1000安培的电流流过电线时，保持磁铁工作变得昂贵。它通常会最终看起来像世界上最大的空间加热器。

所以答案是使用特殊的电线并将其冷却在液氦中。一旦超导，就可以将其插入电源并加速电流（这需要2-3天 - 那里有一个悬挂在MRI磁铁中的很好的视频）。然后你拔掉磁铁并走开。由于没有阻力，只要保持磁铁，电流将继续流动。当医院安装新的MRI时，安装时，磁铁将在安装时打开，然后在其余的余生中拔掉并留下。

虽然MRI机器是最明显的例子，但超导磁体实际上非常常见。任何良好的化学实验室或部门都将在核磁共振（NMR）机器和质谱仪中有几个超导磁铁。超导磁铁线的大型Hadron撞机18 km，它们以其他方式出现在物理部门。当我们有一个鞋带项目时，我们将一个超导磁铁从我的实验室背后的储存小巷腾出并翻新。物理学家通过超导磁铁制造商邮寄有光泽的目录。

传输线。下一个明显的应用是拉伸超导线并使用它来携带电力。世界各地有几个示范项目，这些项目使用超导电源线。与大多数工业应用一样，这只是一个发现超导体性能值得高价的情况的问题。随着价格下降，长途超导传输线可能变得至关重要，因为我们为电网增加了更可再生的太阳能和风能，能够无损船舶电力长距离，甚至可以脱离可再生能源的局部变化。

发电机和电动机。 如果您具有超强的超导磁体，则需要在发电机和电动机中使用它们。 与往常一样，冷却是一个问题，但是坚固得多的磁体可以使电动机/发电机明显更小，效率更高。 这对于风力涡轮机（减轻了塔架的重量）以及船舶和飞机的电力驱动装置（减轻了重量并提高了效率）特别具有吸引力。