D1-lg

جریان گرم مکانیک کوانتومی در یک پلاسمای سرد

شنبه 4 فروردین 1397 - 08:30
مطالعه 2 دقیقه
برای دست‌یابی به کاربرد‌ها‌ی عملی حالت‌ها‌ی کوانتومی خاص، نیاز به سرد‌ کردن سیستم و اعمال پالس‌ها‌ی لیزری است. اما یک پلاسمای سرد خودبه‌خود به این حالت می‌رسد.
تبلیغات
D4-mcid4

پژوهشگران دانشگاه کلمبیا سیستمی طراحی کرده‌اند که می‌تواند باعث تولید تکنولوژی کوانتومی گرم‌تر شود. تکنولوژی‌ها‌ی کوانتومی مانند کامپیوتر کوانتومی، امکان پردازش بسیار سریع‌تر داده‌ها را نسبت به کامپیوتر‌ها‌ی معمولی دارند. این دستاورد باعث ایجاد علاقه و توجه در زمینه‌ی پدیده‌ها‌ی کوانتومی پیچیده، از جمله حالت کوانتومی جایگزیدگی چندجسمی شده است.

رایانش کوانتومی

جایگزیدگی چندجسمی زمانی اتفاق می‌افتد که بر‌هم‌کنش‌ها‌ی کوانتومی، ذرات را در مکان‌ها‌ی تصادفی شبکه‌مانند به‌دام می‌اندازند. این فاز از ماده، انرژی ذخیره‌شده در حالت‌ها‌ی کوانتومی را از تبدیل‌ شدن به گرما محافظت می‌کند؛ اثری که از داده‌ها در قالب کیوبیت‌ها‌ی ظریف که پایه‌ها‌ی کامپیوتر‌ها‌ی کوانتومی است، محافظت می‌کند.

تا به حال تمامی پژوهش‌ها‌ی تئوری و تجربی در زمینه‌ی جایگزیدگی چندجسمی، بر سیستم‌ها‌ی کوانتومی سرد‌شده تا دما‌ی صفر مطلق (منفی ۲۷۳ درجه سلسیوس) متمرکز شده است. اد گرنت، فیزیکدان شیمیایی دانشگاه بریتیش کلمبیا، توضیح می‌دهد:

این اثر در شرایطی اتفاق می‌افتد که برای مهندسان بسیار دشوار است. تا به حال شواهد حالت کوانتومی جایگزیدگی چندجسمی در آرایه‌ای از اتم‌ها در فضا که تحت عبور یک میدان لیزری قرار گرفته باشد، دیده شده است. اما این چیدمان تنها تا زمانی که نور در حال تابش باشد، دوام دارد و به راحتیِ پاره‌ شدن یک دستمال از بین می‌رود. 

گرنت و فیزیکدان نظری به‌ نام جان سوز اخیرا نتایج آزمایشگاهی خود را در Physical Review Letters منتشر کردند. در این آزمایش‌ها، پالس‌ها‌ی لیزری باعث بر‌انگیختگی مولکول‌ها‌ی گازی نیتریک اکسید می‌شوند و پلاسما‌ی فوق سردی به‌ وجود می‌آورند.

یک پلاسما‌ی سرد، شامل الکترون‌ها، یون‌ها و مولکول‌ها‌ی ریدبرگ (یون‌ها‌ی +NO که الکترون‌ها به دور آن می‌گردند)، حالت کوانتومی جایگزیدگی چند جسمی را به‌صورت خود‌به‌خود به‌ وجود می‌آورد. پژوهشگران معتقدند که پلاسما می‌تواند به‌صورت طبیعی و بدون نیاز به شبکه‌ای از پالس‌ها‌ی لیزری که دوام زیادی ندارند، به این حالت کوانتومی برسد. نکته‌ی مهم دیگر این است که دیگر نیازی به رساندن سیستم به صفر مطلق نیست. مکانیزم رسیدن خود‌به‌خود به حالت کوانتومی مورد نظر در دمای بالا، به یک حالت خود‎به‌خود از جایگزیدگی چندجسمی رهنمون می‌شود. گرنت می‌گوید:

این پژوهش، راه ساده‌تری برای ساختن یک ماده‌ی کوانتومی به ما می‌دهد که خبر خوبی برای رسیدن به کاربرد‌ها‌ی عملی‌تر از این راه است.
مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟

داغ‌ترین مطالب روز
موشک بالستیک روسیه
سلاح‌های هسته‌ای مدرن چقدر ویرانگرتر از بمب‌های انداخته‌شده روی ژاپن هستند؟

هشتاد سال از زمان بمباران اتمی ژاپن می‌گذرد و در این مدت ساخت سلاح‌های هسته‌ای تغییراتی را پشت سر گذاشته است.

67
1 روز قبل
مسعود پزشکیان
پزشکیان: تهران آب ندارد و پایتخت باید جابه‌جا شود

رئیس‌جمهور می‌گوید ناترازی‌ها ما را به لبه پرتگاه رسانده و ادامه مسیر فعلی دیگر ممکن نیست.

246
1 روز قبل
بهترین گوشی های زیر ۱۵ میلیون تومان بازار
بهترین گوشی ها تا ۱۵ میلیون تومان [مرداد ۱۴۰۴]

با صرف هزینه‌ای کمتر از ۱۵ میلیون تومان، چه گوشی‌هایی در بازار ایران ارزش خرید بالایی دارند؟ در مقاله‌ی پیش‌ رو بهترین مدل‌ها را معرفی خواهیم کرد.

326
حدود 7 ساعت قبل
نمای جلو خودرو دانگ فنگ M Hero m817
تنها در یک ساعت ۱۰ هزار سفارش برای این ماشین شاسی‌بلند ثبت شد!

برای شاسی‌بلند جدید دانگ‌فنگ تنها در یک ساعت ۱۰ هزار سفارش ثبت شد. این خودرو با همکاری هواوی توسعه پیدا کرده است.

26
1 روز قبل
بهترین ویدیو پروژکتورهای بازار
بهترین ویدئو پروژکتورهای بازار [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

با بهترین ویدئو پروژکتورهای بازار برای فیلم دیدن و مصارف خانگی، جلسات اداری و ارائه‌های درسی و گیمنیگ آشنا شوید.

8
حدود 14 ساعت قبل
شارژ ایرانسل
چگونه شارژ ایرانسل بخریم؟ انواع روش‌ های خرید شارژ

راه‌های مختلفی برای خرید شارژ ایرانسل وجود دارد که در این مطلب به تمام آن‌ها اشاره می‌کنیم.

4
1 روز قبل
شخصیت هیولایی در فیلم مورتال کامبت ۲
۱۰۶ میلیون بازدید در یک روز؛ تریلر فیلم جدید مورتال کامبت ۲ نگاه‌ها را خیره کرد

اولین تریلر فیلم مورتال کامبت ۲ تنها پس از ۲۴ ساعت از انتشار، به رکوردشکنی رسید.

9
1 روز قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات