دستیابی به همدوسی کوانتومی در اتاق



فیزیک دانان ژاپنی اعلام کرده‌اند به پیشرفت بزرگی در دستیابی به همدوسی کوانتومی در دمای نزدیک شده‌اند.

به گزارش ایسنا، گرما دشمن عدم قطعیت کوانتومی است. فیزیک دانان ژاپنی با چیدمان مولکول‌های جاذب نور روشی منظم، وضعیت بحرانی و هنوز تعیین نشده اسپین‌های الکترون را برای ۱۰۰ نانوثانیه نزدیک به بررسی اتاق‌ها می‌کنند.

به نقل از آیه، این می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ نیست.

همدوسی یکی از ویژگی‌های موجود است. در فیزیک، اگر بسامد و شکل دو منبع کاملاً یکسان باشد، کاملاً همدوس باشد و در عین حال می‌تواند تفاوت داشته باشد. این یک ویژگی ایده‌آل است. در این ویژگی توان‌ها برای تداخل در همدیگر اندازه‌گیری می‌شود. اگر نوری را که از یک چشمه خارج می‌شود، به طریقی به دو قسمت تقسیم کنیم و با هر یک از آنها یک چشمه جدید ایجاد کنیم، به اصطلاح دو چشمه ثانویه از یک چشمه ساخته می‌شود. بنابراین هر نوع تغییری در فاز یکی از آنها ایجاد می‌شود، در دیگری نیز تکرار می‌شود.

دو چشم را که به این ترتیب از یک چشمه اولیه مشتق شده و رابطه فاز ثابتی دارند، همدوس و نوری حاصل از آنها را همدوس می‌گویند.

همدوسی می‌تواند به عنوان یک ابزار مناسب برای یافتن ارتباط بین دو منبع تولید منبع استفاده شود. به همین منظور این ویژگی کاربرد وسیعی در تحلیل را پیدا کرده است. یکی از مهم‌ترین کاربردهای همدوسی در مورد ارزیابی‌های ثبت شده از مغز است که می‌توان در ارتباط با کارکرد مغز توضیح داد.

ناهمدوسی کوانتومی نیز از دست دادن همدوسی کوانتومی است. در مکانیک کوانتومی، ذراتی مانند الکترون توسط یک توصیف توصیف می‌شوند. طبیعت احتمالی عاملی باعث می‌شود که وجود داشته باشد، کوانتومی مختلف می‌شود. زمانی که نسبت به تعریف بین فاز و حالتهای مختلف این سیستم وجود دارد، این سیستم «همدوس» است. همدوسی ویژگی‌های بنیادی مکانیک کوانتومی و برای عملکرد رایانه‌های کوانتومی لازم است، اما زمانی که یک سیستم کوانتومی کاملاً ایزوله نباشد و در تماس با محیط اطراف خود باشد، این همدوسی با زمان بین می‌رود که به آن ناهمدوسی کوانتومی می‌گویند.

بخوان  مقایسه موشک لانگ اسفند ۹ چین با "استارشیپ" ایلان ماسک

روش‌های ما اشیاء را در زندگی روزمره توصیف می‌کنیم که دارای کیفیت‌هایی مانند رنگ، موقعیت، سرعت و چرخش هستند، توصیف‌های کوانتومی از اشیاء کمتر ثابت است. زمانی که ویژگی‌های آنها در یک لحظه در جای خود قفل شود، باید با آنها چگونه رفتار کنیم که در فضای وسیعی حضور دارند و در جهات مختلف می‌چرخند.

قوانین حاکم بر این انبوهی از احتمالات موسوم به برهم‌نهی(ابرجا)، مهندسان را با یک جعبه کامل از ترفندهای ریاضی برای بازی کردن می‌کند. اینها می‌توانند به عنوان انواع خاصی از رایانه‌ها برای خرد کردن اعداد یا برای استفاده در امنیت امنیتی برای ارتباطات و حتی در دستگاه‌های اندازه‌گیری و تصویربرداری بسیار حساس استفاده شوند.

با این حال، هر چیز با محیط آنها این احتمال را به نوعی تغییر می‌دهد. در یک سطح، این مفید است. رایانه‌های کوانتومی برای تنظیم دقیق برهم‌نهی‌ها، بر هم‌تنیدگی ذرات با تکیه‌ای می‌کنند. حسگرهای کوانتومی برای اندازه‌گیری محیط اطراف خود به برهمکنش‌های دقیق بین برهم‌نهی و محیط متکی هستند.

اگر دما را بالا ببرید، جنبش اتم‌های تکانشی و درخشش کورکننده الکترومغناطیسی به راحتی همدوسی ذرات را به یک توده بی‌فایده از الکترون خسته کننده قدیمی تبدیل می‌کند.

اگر منابعی برای پمپاژ مایعات فوق سرد از طریق تجهیزات خود داشته باشید تا این مشکل را کاهش دهید، این مشکل بزرگی نیست. اما چیزی که هر فیزیکدان کوانتومی واقعاً آرزویش را دارد، راهی برای پایین آوردن هزینه‌ها از طریق دستگاه‌های خود در دمایی که بیش از حد از انجماد است.

این شاهکار قبلاً در مجتمع‌هایی با طراحی ویژه ساخته شده از فلزات انجام می‌شود که حالت‌های کوانتومی را به شکل برهم‌نهی تا زمانی که نسبتاً مفید باشند، حفظ کنند.

بخوان  اولین ویدئو از زیستگاه چاپ ۳بعدی مریخ منتشر شد

اکنون در این پیشرفت جدید، محققان برای اولین بار از نوع متفاوتی از مواد به نام ساختار فلزی-آلی(MOF) استفاده کردند. آنها در این ساختار، مولکول‌هایی به کروموفور (کروموفور) را ایجاد کردند که نور را در طول موج‌های خاص جذب و منتشر کردند.

نویرو یانای، فیزیکدان دانشگاه کیوشو می‌گوید: عناصر فلزی-آلی(MOF) در این کار، یک سیستم به فرد است که می‌توان به کروموفورها تبدیل کرد. علاوه بر این، نانوحفره‌های داخل بلور، کروموفور را قادر می‌سازد در یک زاویه بسیار محدود بچرخد.

در خلال این کار، جفت الکترونها در این کروموفورها با یک اسپین منطبق به یک آرایش جدید که در یک برهم نهی عمل می‌کنند، وارد می‌شوند. این پدیده در سلول‌های فناوری خورشیدی به دقت بررسی قرار گرفته است، اما هنوز برای ارزیابی کوانتومی مورد بررسی قرار نگرفته است.

در رهبری یانای، تیمی از پژوهشگران آزمایش مایکرو برای بررسی الکترونها در حالت‌های تبدیل شده استفاده می‌کنند تا نشان‌دهنده‌هایی باشند که می‌توانند یک شکل برهم‌نهفته را در اتاقی به مدت حدود یکصد میلیون نفر از همدوس‌ها بمانند که مدت زمان قابل توجهی است که می‌توان آن را نشان داد. را با مقداری تنظیم دقیق توسعه داد.

یانای می‌گوید: این می‌توان درهایی را به روی رایانش مولکولی در اتاق‌های اتاق بر کنترل دروازه کوانتومی و سنجش کوانتومی با اهداف مختلف باز کند.

این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.

انتهای پیام



منبع