未来科学 第十一期 引力波黑洞-中子星合并被发现
发现致密双星并合最后一块“拼图”——黑洞X中子星
时光荏苒,今年距离探测到引力波,已经过去将近六年了。在你的记忆中,这六年是怎样的呢?
科学家们自从首次观测到引力波以来,一直没有停止对“致密双星并和”的观察和研究。具体来说,目前人们观测到的引力波现象,都是由于致密双星并和引发的;而致密双星并和包括黑洞和黑洞并和,黑洞和中子星并和以及中子星和中子星并和。
最早的引力波探测来自对于黑洞并和的观察:美国东部时间2015年9月14日5时51分,位于利文斯顿的探测器首先传出撞击声,7毫秒后,汉福德的探测器也传出撞击声。这意味着有引力波传到了地球,并被美国的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的两台孪生引力波探测器探测到。这在当时引起了轰动。

而在2017年,双中子星并和的引力波得到了观察。2017年10月16日22时,国际天文界宣布一次新的科学进展:首次直接探测到双中子星并合引力波及其伴随的电磁信号。

这样一来,三块拼图就仅仅剩下“黑洞和中子星合并”这一块拼图等待人类去拼接了。
6月29日,《天体物理学杂志快报》发表论文称,来自美国LIGO、欧洲Virgo和日本KAGRA的天文学家公布了他们的合作成果。在LIGO和Virgo的第三轮运行中,天文学家接连发现了两例来自黑洞-中子星并合的引力波事件——GW200105和GW200115。

这是人类首次确认黑洞-中子星并合。至此,通过“活捉”引力波,人类拼好了包括双黑洞和双中子星并合的三种致密双星并合“魔方”。
文献网址:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac082e
国产无液氦稀释制冷机取得突破 可为量子计算提供极低温条件
日前,量子计算正在被越来越多的科研机构关注,而量子计算有一个特点,那就是需要极低的温度。一般情况下,这种低温都是通过液氮形成的。
而目前,来自中国科学院的一项新的研究可能改变这个局面:新华社北京7月13日电(记者董瑞丰)记者日前从中国科学院物理研究所获悉,该所自主研发的无液氦稀释制冷机原型机近日实现10mK以下极低温,比绝对零度仅高0.01度。
稀释制冷机是一种能够提供接近绝对零度环境的高端科研仪器,在凝聚态物理、材料科学、粒子物理乃至天文探测等科研领域有着广泛应用。近年来非常热门的量子计算,部分技术路线需要极低温环境,也有赖于稀释制冷机的支撑。
不同于依赖液氦辅助降温的传统湿式稀释制冷机,无液氦稀释制冷机无需液氦供应,内部空间大,连续运行时间长且运行维护方便,近10年来日益成为国际主流产品。

据介绍,此次研发的无液氦稀释制冷机原型机实现了10.9mK的连续稳定运行,满足超导量子计算需要的条件,单冲程运行模式可低于8.7mK,基本达到国际主流产品的水平。
作为我国低温实验技术和低温物理研究的发源地,中科院物理所曾在20世纪70年代末成功研制了我国第一台湿式稀释制冷机,实现最低33mK的极低温。面对量子科技的蓬勃发展,物理所再一次组织力量联合攻关,攻克了盘管热交换器和银粉热交换器等多项核心技术难题,自主研制无液氦稀释制冷机。科研团队表示,未来还将优化技术,进一步提升产品的易用性和稳定性。