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    Fully frustrated Josephson junction ladders with Mobius boundary conditions as topologically protected qubits

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    We show how to realize a “protected” qubit by using a fullyfrustratedJosephsonjunctionladder (JJL) with Mobiusboundaryconditions. Such a system has been recently studied within a twisted conformal field theory (CFT) approach [G. Cristofano, G. Maiella, V. Marotta, Mod. Phys. Lett. A 15 (2000) 1679; G. Cristofano, G. Maiella, V. Marotta, G. Niccoli, Nucl. Phys. B 641 (2002) 547] and shown to develop the phenomenon of flux fractionalization [G. Cristofano, V. Marotta, A. Naddeo, G. Niccoli, Eur. Phys. J. B 49 (2006) 83]. The relevance of a “closed” geometry has been fully exploited in relating the topological properties of the ground state of the system to the presence of half flux quanta and the emergence of a topological order has been predicted [G. Cristofano, V. Marotta, A. Naddeo, J. Stat. Mech.: Theory Exp. (2005) P03006]. In this Letter the stability and transformation properties of the ground states under adiabatic magnetic flux change are analyzed and the deep consequences on the realization of a solid state qubit, protected from decoherence, are presented

    The Dream of Kepler: A Retrospective Work on the Human Side of the Scientist

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    The compendium Epitome astronomiæ copernicanæ, published between 1618 and 1621, is considered the most complete and influential work of Johannes Kepler (1571-1630), introducing the reader to the heliocentric theory and the whole astronomical work of its author. However, there is another lesser known masterpiece that deserves comparable attention: the Somnium, seu opus posthumum de astronomia lunari (published posthumously, in 1634), depicting Kepler not only as a scientist but also as a man. It is the short tale of a dream, whose troubled drafting lasted for almost forty years, describing the journey to the Moon made by a fictional young man, whose life shows several affinities with Kepler’s one. In its pages and in its rich apparatus of explanatory notes, added by Kepler himself, several references to the major works and to the life of the astronomer can immediately be found. The Somnium is thus a journey through Kepler’s theories, that provides the reader with an accurate portrait of an exceptionally modern character (defender of both the Copernican model and the central role of science) but still tied to the past (in his Platonic and Pythagorean ideas). Thanks to the Somnium it is possible to draw the fundamental steps in Kepler’s life and in his work, surely deserving a special place in the history of astronomy

    A twisted conformal field theory description of dissipative quantum mechanics

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    We show how the recently proposed CFT for a bilayer quantum Hall system at filling View the MathML source [Mod. Phys. Lett. A 15 (2000) 1679; Nucl. Phys. B 641 (2002) 547; Phys. Lett. B 571 (2003) 250], the twisted model (TM), is equivalent to the system of two massless scalar bosons with a magnetic boundary interaction as introduced in [Nucl. Phys. B 443 (1995) 444], at the so-called “magic” points. We are then able to describe, within such a framework, the dissipativequantummechanics of a particle confined to a plane and subject to an external magnetic field normal to it. Such an analogy is further developed in terms of the TM boundary states, by describing the interaction between an impurity with a Hall system

    Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis

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    The present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed

    An astronomical card game : contents, circulation and public

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    The present contribution will investigate a card game titled The Elements of Astronomy and Geography, invented in 1795 by the abbot Paris and published in London by John Wallis. In 1807, the game was translated into French language and circulated in a new, reworked edition. On the basis of meaningful, yet little, evidence, some hypotheses on the circulation and the audiences of the game will be outlined. The analysis is part of a wider research project, aimed at analysing a series of science-themed board games and card games, published between the 18th and the 19th century by the Wallises

    Tecniche di upgrade del biogas a biometano.

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    Il biogas prodotto dalla digestione anaerobica (AD) a partire da matrici organiche, sia in reattori controllati (digestori) che da discariche controllate, è costituito principalmente da metano, CH4 (50÷70%) e anidride carbonica, CO2 (30÷50%). Il contenuto relativo di CH4 e CO2 nel biogas dipende principalmente dalla natura del substrato e dal pH nella massa in digestione. Oltre a questi due, il biogas contiene, inoltre, quantità minori di altri composti, come l'azoto (0÷3%), il vapore acqueo (5÷10%), l’ossigeno (0÷1%), l’idrogeno solforato (0÷10.000 ppmv), che è prodotto dalla riduzione del solfato contenuto in alcuni rifiuti, l’ammoniaca, proveniente prevalentemente da idrolisi di materiali proteici, gli idrocarburi (0÷200 mg·m-3) e i silossani (0÷41 mg·m-3), ossia composti silico-organici. Oltre al CH4, tutti gli altri gas contenuti nel biogas sono indesiderati e sono considerati inquinanti del biogas stesso; alcuni di questi si ritengono addirittura dannosi al punto da scoraggiare l'utilizzo del biogas nei motori a combustione, come gli idrocarburi alogenati e i silossani, poiché producono acidi alogenati e silice che, a lungo termine, corrodono le superfici metalliche dei motori, ricoprono le candele, abradono le superfici e ostacolano il funzionamento delle valvole. Il contenuto energetico del metano descritto dal potere calorifico inferiore (PCI) è 50,4 MJ·kg-1CH4 o 36 MJ·Nm-3CH4 (in condizioni standard di temperatura e pressione). Tale valore risulta tanto minore quanto maggiore è il contenuto di CO2 o di N2 nel biogas. Per il biogas con contenuto di metano nell'intervallo 60-65%, Il PCI è di circa 20-25 MJ·m-3biogas. H2S e NH3 sono tossici ed estremamente corrosivi, danneggiando l'unità combinata di calore e potenza (CHP) e le parti metalliche attraverso l'emissione di SO2 dalla combustione. A ciò contribuisce anche la presenza di silossani come già accennato. In virtù delle sue proprietà energetiche, oggi sono sempre più proposte ed applicate tecnologie di miglioramento qualitativo delle caratteristiche del biogas allo scopo di poterne attuare lo sfruttamento per alimentazione/integrazione di reti di distribuzione di gas naturali, per autotrazione, per produzione energia elettrica e per teleriscaldamento (Fig. 1.1). Gli impianti di trattamento del biogas finalizzati al miglioramento delle sue potenzialità energetiche sono configurati, normalmente, in due stadi di trattamento: il primo stadio), denominato "biogas cleaning", ha l’obiettivo di rimuovere i composti nocivi e/o tossici (come H2S, Si, composti organici volatili (VOC), silossani, CO e NH3. All’atto pratico tale stadio è praticamente costituito solo dall'unità di rimozione dell’H2S, comunemente basata sull'ossidazione biologica dell'H2S da parte di batteri solfo-ossidanti. Il secondo stadio di trattamento è denominato "upgrading del biogas" e mira ad aumentare il potere calorifico basso del biogas e, quindi, a convertirlo in standard di combustibile più elevato (Sun et al., 2015). Nel processo di “upgrading” la CO2 contenuta nel biogas grezzo viene rimosso o convertito in CH4 mediante reazione con H2 (Kougias et al., 2017). Nel caso in cui il biogas trattato sia purificato fino ad assumere composizione simile a quella del gas naturale, il prodotto finale del gas è chiamato biometano (Kougias et al., 2017). Attualmente, le specifiche della composizione del gas naturale sono fissate dalle normative nazionali e in alcuni paesi è richiesto che il contenuto metano sia maggiore del 95%. Tuttavia, la Commissione Europea ha come obiettivo quello di determinare norme per armonizzare la qualità del gas in tutti gli stati membri (Angelidaki et al., 2018). Oggi sono disponibili numerose tecnologie commerciali per effettuare l’upgrading del biogas e, pertanto, negli ultimi anni è crescente in Europa, soprattutto in quella del nord, il numero di impianti a questo finalizzati (Fig. 1.2). Ciò anche in virtù del fatto che, come si può notare nella Figura 1.3, il biometano produce un quantitativo di GHG, in termini di CO2eq. emessa, nettamente inferiore rispetto i comuni combustibili applicati negli autoveicoli, e, in particolare, meno di 2432 volte la quantità emessa per uso di combustibili fossili. Ciò rende il biometano un combustibile “sostenibile”
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