جدید ترین عناوین خبری امروز
کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

درهم تنیدگی کوانتومی در ابرهای چگال اتمی

فیزیکدانان اروپایی درهم تنیدگی کوانتومی را در ابرهای چگال اتمی بررسی کردند

از پدیده‌ی تونل‌زنی در اجسام غیرقابل‌عبور تا امکان حضور در دو مکان در یک زمان، زبان کوانتومی اتم‌ها و ذرات به شدت عجیب می‌نماید. امروزه جزییات مکانیک کوانتومی نه تنها با ریاضیات در تناقض نیست بلکه نتایج آن بارها و بارها در آزمایشگاه‌ مشاهده شده است. یکی از مهمترین مسایل در مکانیک کوانتومی، “درهم تنیدگی” است، به این معنا که ذرات بدون درنظر گرفتن میزان فاصله‌ی بین‌شان میتوانند همچنان رابطه‌ای رازگونه با هم برقرار کنند.

درحالیکه درهم تنیدگی ممکن است گیج‌کننده بنظر برسد اما سالهاست که بررسی‌ها از وجود آن خبر داده‌اند. از این قابلیت میتوان برای انتقال هر چه سریعتر اطلاعات حالت کوانتومی ذره، مانند اسپین، از یک نقطه به نقطه‌ی دیگر  و یا ذخیره‌ی مقدار زیادی از اطلاعات در حجم محدود استفاده کرد (کدگذاری فوق فشرده).

اکنون سه گروه مستقل از محققان اروپایی تصمیم گرفتند “درهم تنیدگی” را نه برای تعدادی از ذرات، که برای ابرهای جداگانه‌ی هزاران اتم بررسی کنند. زمانیکه ذرات درهم‌تنیده هستند ویژگی‌های خودشان را به طریقی با سایر ذرات به اشتراک میگذارند؛ به این ترتیب حتی با وجود فاصله‌ی زیاد، به هم وابسته میشوند. اگر هرگونه تغییری در یک ذره‌ رخ بدهد در همان لحظه ذره‌ی همزادش، بدون توجه به میزان فاصله، با خبر خواهد شد، این همان چیزی است که اینشتن “حرکت شبح‌وار در  فاصله” نامیده بود.

فضا-زمان چیست؟

ابرهای کوانتومی

اینجا جایی است که تحقیقات جدید به موفقیت رسید. محققان به جای بررسی درهم تنیدگی مربوط به ذرات تنها، کار را با یک گاز فراسردشده به عنوان مجموعه‌ای از هزاران اتم آغاز کردند. و آن را در فضایی به وسعت یک تار مو در دمای صفر مطلق (کمترین دمای ممکن) سرد کردند.هنگامی‌که اتم‌ها در یک حجم محدود گرفتار میشوند، از یکدیگر غیرقابل‌تشخیص شده و شروع به تشکیل حالت جدیدی از ماده با نام “چگال بوز-اینشتن” می‌کنند و رفتار گروهی از خود نشان میدهند. دانشمندان اولین‌بار در سال ۱۹۹۵ به وجود این حالت از ماده پی بردند و توانستند برای این کشف جایزه‌ی نوبل فیزیک سال ۲۰۰۱ را از آن خود کنند.

درهم تنیدگی کوانتومی در ابرهای چگال اتمی
درهم تنیدگی کوانتومی در ابرهای چگال اتمی

در مطالعات جدید، دانشمندان ابتدا اتم‌ها را از محفظه‌ی کوچک رها کرده، سپس با استفاده از لیزر گروه‌های جدا از هم ساختند و فاصله‌ی ایجاد شده بین ابرها را اندازه گرفتند. به این ترتیب توانستند نشان دهند با تقسیم کردن ابرها به چند دسته، رابطه‌ی کوانتومی بین آنها همچنان پا برجا خواهد ماند.

هنگامی که درهم تنیدگی بین دو ذره یا سیستم ثابت باشد، اندازه‌گیری‌های انجام شده روی یکی از آنها میتواند اطلاعاتی از دیگری را نیز در بر دارد و اینگونه میتوانیم پارامترها را با حساسیت بیشتری بررسی کنیم.

این موضوع می‌تواند باعث پیشرفت در دقت ساعت‌های اتمی، سیستم جهانی موقغیت‌یابی (GPS) و ساخت آشکارسازهایی حساس‌تر برای ماشین‌های MRI شود. به همین خاطر همواره در پس مطالعات کوانتومی هیجان فراوانی نهفته است و دستاوردهای آن برای سایر زمینه‌های علم و تکنولوژی بسیار حایز اهمیت شمرده می‌شود.

منبع: Science Alert

دسته ها:
ورود به سایت دیدگاه ها 0
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
34
بالاخره فهمیدیم کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
42
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم ؟
43
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
109
تلسکوپ TESS اولین جهان بیگانه هم‌اندازه با زمین را شناسایی کرد
62

ذرات بنیادی

فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
71
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
100
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
106
قوی‌ترین انفجارها در جهان، حتی ناشاخته‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم
قوی‌ترین انفجارها در جهان، حتی ناشاخته‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم
92
دقیق‌ترین تصویر ثبت شده از مرکز تولید نوترینو درون خورشید
دقیق‌ترین تصویر ثبت شده از مرکز تولید نوترینو درون خورشید
248