エスプレッソコーヒーの物理学、レゴ量子コンピューターを構築する – Physics World

エスプレッソコーヒーの物理学、レゴ量子コンピューターを構築する – Physics World

タイムスタンプ：12年2023月12日31:XNUMX PM
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エスプレッソマシン
不均一な抽出: エスプレッソメーカー内の流体の流れを研究することで、より良いコーヒーが得られる可能性があります。 (提供: iStock/radu984)

わかりました。より良いコーヒーを淹れる方法を尋ねると、さまざまな器具、豆、粉砕物の相対的な利点についての退屈な議論に終わることがよくあることは承知しています。 現在、英国のハダースフィールド大学の研究者たちは、コーヒー製造の物理学の研究に参加しています。 特に彼らは、細かく挽いたコーヒーが入った円筒形のフィルターに熱湯を強制的に通すエスプレッソメーカーの興味深い機能に注目しました。

2020年、研究者らは、細かく挽いたコーヒーを使用すると、より大きな粒子サイズに挽いたコーヒーを使用した場合よりも味が薄くなる場合があることを発見しました。 これは奇妙に思えます。なぜなら、細挽きの表面積対体積比は粗挽きのそれよりも大きいため、細挽きのほうがより多くの風味が抽出されると考えていたからです。

ウィリアム·リー ハダースフィールドの同僚らは、この影響はエスプレッソフィルター内の異なる地域からのコーヒーの不均一な抽出によって引き起こされると考えた。 この仮説を調査するために、研究チームは、水が流れる XNUMX つの異なるコーヒー製造領域で構成される単純化されたシステムのコンピューター シミュレーションを実行しました。 実際のフィルターで発生する変動をシミュレートするために、コーヒーはどちらの領域でも XNUMX つの異なる密度で充填されました。

動的抽出

彼らは、コーヒーの動的抽出に伴う密度の違いにより、各領域の流量が異なることを発見しました。

「私たちのモデルは、流れと抽出により、正のフィードバック ループにより XNUMX つの領域間の流量の初期格差が拡大したことを示しています。正のフィードバック ループでは、より多くの流れがより多くの抽出につながり、その結果、抵抗が減少し、より多くの流れにつながります。」と Lee 氏は説明します。

この現象の結果の XNUMX つは、すべての水が通過する前に、ある領域からコーヒーが完全に抽出されないことです。 そして、この未抽出コーヒーの量は、粒径が小さくなるにつれて増加します。

アクティブエフェクト

「この効果は常に活発であるようで、いずれかの地域でソリュブルコーヒーがすべて抽出されて初めて、粉砕サイズの減少による抽出量の減少が実験的に観察されました。」

研究者らは、この効果をより深く理解することで、より良いコーヒーが飲めるだけでなく、無駄も削減できると考えています。 それは、コーヒー粉からコーヒーを抽出する最適な方法があるからです。 コーヒー粉の水分が少なすぎると、コーヒーの味は専門家が「未発達」と呼ぶものになります。 ただし、熱湯にさらしすぎると苦味が強くなります。 したがって、コーヒー抽出の全体的なレベルが良好であるように見えても、得られる飲料は、これら XNUMX つのあまり望ましくない液体の組み合わせである可能性があります。

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量子レゴ

すでにレゴがあった 大型ハドロン衝突型加速器、レゴ ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 そしてレゴさえも キブルのバランス、しかし今ではレゴ量子コンピューターをリストに追加できるようになりました。 LEGO ユーザー SupersonicEmmet098 403個の「IBM Q量子コンピュータ・システム」を開発 デザインを設定して、 レゴのアイデアのウェブサイト すでに150人以上の支持者がいます。

1 から 18 までのスケールを持つこの設計は、底部に IBM 433 量子ビット Osprey 量子プロセッサーを備えた金色の希釈冷凍機を吊り下げる Bluefors クライオスタット サポート フレームを備えたマイクロ波エレクトロニクスの水色の IBM サーバー キャビネットを特徴としています。

「子供も大人もこのレゴ セットを使って、実際の量子コンピューター データ センターの一部を再現しながら、量子コンピューター システムの構成を発見して学ぶことができます」と、次のサポーターを獲得したいと考えている SupersonicEmmet098 氏は述べています。 1000票の節目。

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