سیاست و بازاریابی

آخرين مطالب

کشف حالت‌های جدید کوانتومی در مواد درهم‌تنیده نکات خواندني

کشف حالت‌های جدید کوانتومی در مواد درهم‌تنیده
  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - ایسنا /دانشمندان موفق به کشف و مشاهده حالت جدیدی از کوانتوم با استفاده از فناوری نوری جدید خود شدند.
علم مکانیک کوانتومی بر دنیای ذرات بنیادی حاکم است، جایی که می‌توانیم انواع پدیده‌های کوانتومی را ببینیم. این پدیده‌ها به دلیل رفتار جمعی ذرات پدیدار می‌شود.
این حالت‌های کوانتومی، غیر معمول هستند. آنها رفتاری متفاوت از هر چیزی که محققان می‌شناسند، دارند و فقط در شرایط خاص مانند دمای پایین یا فشار بالا پدیدار می‌شوند. اکثر این حالت‌های کوانتومی عجیب در حد تئوری باقی می‌مانند، زیرا ایجاد آنها به دلیل ظرافت دنیای کوانتوم، دشوار است.
به نقل از آی‌ای، اکنون محققانی از ژاپن و آمریکا چندین حالت کوانتومی که قبلاً مشاهده نشده بودند را در یک ماده دو بعدی مشاهده کرده‌اند. این مواد به فهرست رو به افزایش «باغ وحش کوانتومی»( quantum zoo) پیوستند.
پروفسور «شیائویانگ ژو»( Xiaoyang Zhu) از دانشگاه کلمبیا و نویسنده این مطالعه گفت: برخی از این حالت‌ها قبلاً هرگز مشاهده نشده بودند و ما توقع مشاهده این همه حالت را نداشتیم.
چندین مورد از این حالت‌های کوانتومی پنهان بودند و محققان را ملزم به توسعه یک فناوری نوری مبتکرانه کردند. پژوهشگران از این فناوری برای بررسی حالت‌های کوانتومی «دی‌فنیل‌دی‌تلورید مولیبدن درهم‌تنیده» (tMoTe2) که یک ماده «موآره»( moiré) دوبُعدی است، استفاده کردند.
رایانه کوانتومی توپولوژیکی
مواد «موآره» با روی هم قرار گرفتن ورق‌هایی با ضخامت یک اتم با کمی درهم‌تنیدگی یا عدم تطابق بین لایه‌ها ساخته می‌شوند. این عدم تطابق جزئی، الگوهای بزرگتر و قوس‌دارتری را ایجاد می‌کند که موسوم به «الگوهای موآره» هستند.
مواد «موآره» در شرایط خاص می‌توانند حالت‌هایی را موسوم به «حالت‌های کوانتومی توپولوژیکی»( Topological) نشان دهند. این حالت‌های کوانتومی نتیجه برهمکنش‌های الکترونی است که به دلیل استفاده از آنها در ساخت رایانه‌های کوانتومی، مورد توجه هستند.
واژه «توپولوژیک» به معنی جای‌شناسی یا مکان‌شناسی است.
رایانش کوانتومی «توپولوژیکی» با پیروی از یک استراتژی متفاوت از رویکردهای فعلی متمایز می‌شود. رایانه‌های کوانتومی «توپولوژیکی» به جای رمزگذاری اطلاعات در «کیوبیت‌های»(qubits) شکننده، از کاربرد جهانی حالت‌های کوانتومی استفاده می‌کنند و آنها را پایدارتر و خطاناپذیرتر می‌کنند.
«کیوبیت» یا بیت کوانتومی واحد پایه‌ای پردازش کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی است.
این حالت‌های «توپولوژیکی» اغلب با استفاده از میدان‌های مغناطیسی خارجی ایجاد می‌شوند و «کیوبیت‌ها» را در رایانه کوانتومی مختل می‌کنند. این بدان معناست که دانشمندان برای ایجاد حالت‌های کوانتومی «توپولوژیکی» به یک روش بدون مغناطیس نیاز دارند.
محققان برای انجام این کار، فناوری نوری خود را توسعه دادند. آنها برای این فرایند، ماده «موآره درهم‌تنیده» را با تکیه بر «اثر کسری کوانتومی هال»(fractional quantum Hall effect) انتخاب کردند.
در «اثر کسری کوانتومی هال»، الکترون‌ها در یک ماده، به صورت جمعی رفتار می‌کنند و ماده‌ای را ایجاد می‌کنند که به عنوان «شبه‌ذرات»(quasi-particles) شناخته می‌شود. این ذرات دارای بارهایی هستند که کمتر از بار یک الکترون واحد هستند.
دانشمندان این شبه‌ذرات خاص را «آنیون»(anyon) می‌نامند. رفتار «آنیون‌ها» نه شبیه به الکترون‌ها و نه شبیه به فوتون‌هاست.
این مسئله بر خلاف شهود دانشمندان، به دلیل مکانیک کوانتومی اتفاق می‌افتد. نکته این است که این پدیده به میدان‌های مغناطیسی خارجی قوی نیاز دارد که محققان قصد داشتند از آن اجتناب کنند.
با این حال، «ماده موآره tMoTe2» به گونه‌ای است که درهم‌تنیدگی آن یک میدان مغناطیسی داخلی ایجاد می‌کند و امکان مشاهده «اثر کسری کوانتومی هال» را بدون نیاز به میدان مغناطیسی خارجی فراهم می‌کند.
پژوهشگران برای فناوری نوری خود از یک پالس لیزری سریع استفاده می‌کنند که حالت‌های کوانتومی را در ماده به طور موقت مختل می‌کند. سپس با استفاده از یک پالس دوم بازیابی کننده، حالت‌ها را کنترل می‌کنند.
این روش به آنها اجازه داد تا مشخصات این حالت‌های کوانتومی پنهان را بررسی کنند.
این فناوری نوری که آن را «طیف‌سنجی دمش-کاوش»( pump-probe spectroscopy) نامیدند، حدود 20 حالت کوانتومی پنهان را آشکار کرد. برخی از این حالت‌ها قبلاً مشاهده شده بودند، اما چندین مورد کاملاً جدید بودند.
اکنون محققان قصد دارند این حالت‌های کوانتومی جدید را توصیف کنند تا بتوانند مشخص کنند که کدام یک می‌توانند در محاسبات کوانتومی کاربرد داشته باشد.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

لینک کوتاه:
https://www.siasatvabazaryabi.ir/Fa/News/775236/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

نینتندو با آپدیت جدید سوییچ به استقبال سوییچ 2 رفت

نوبیا Z70S اولترا با دوربین قوی و پردازنده پرچمدار، عکاسان و گیمرها را عاشق خود می‌کند

«چت‌جی‌پی‌تی» چاپلوس شده است

30 درصد از کدهای «مایکروسافت» نوشته هوش مصنوعی هستند

انتصاب سرپرست اداره‌کل بنیاد شهید و امور ایثارگران استان اصفهان

معلم معمار دانایی، بوستان دانش و میراثی گرانبها در جامعه است

به‌روزرسانی اخیر ChatGPT برای اصلاح شخصیت آزاردهنده هوش مصنوعی لغو شد

دو عارضه پنهان یائسگی زودرس در زنان

برگزاری روز جهانی نجوم در آسمان‌نمای «گنبد مینا»

تعداد برنامه‌های گوگل پلی استور به‌ شدت افت کرده است

موشک «آلفا» هنگام پرتاب دچار حادثه شد

انجام اولین آزمون چسبندگی پروبیوتیک‌ها به سلول‌های هدف در کشور

دانشمندان یک خانه مریخی را منفجر کردند

هوش مصنوعی بومی به وزیر راه و شهرسازی مشورت می‌دهد

سی تی اسکن می‌تواند خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد

چهارمین ماموریت سرنشین‌دار «آکسیوم اسپیس» روز 29 مه پرتاب می‌شود

کشف حلقه گمشده بین التهاب مغز و آلزایمر

سه فضانورد چینی با یک روز تاخیر به زمین بازگشتند

متا اپ دستیار هوش مصنوعی خودش را رونمایی کرد

بازی Lost Soul Aside دوباره تأخیر خورد

پیاده‌روی سریع، خطر بیماری‌های قلبی را کاهش می‌دهد

تولید اولین ژنراتور فضایی برای تولید برق هسته‌ای

آپدیت PS5 Pro بازی Returnal عرضه شد

ناجی جان فضانوردان آپولو 13 درگذشت

تاکید بر همکاری ‌های دو جانبه بنیاد مازندران با دانشگاه علوم کشاورزی

درخشش دو غول آسمانی؛ مقارنه ماه و سیاره مشتری در شامگاه امروز

هوش مصنوعی NotebookLM گوگل حالا پادکست فارسی هم می‌سازد!

رویداد State of Play مختص Borderlands 4 به‌زودی برگزار می‌شود

لبخند آسمان بر فراز مکزیک

جت‌های تجاری می‌توانند به‌زودی زمین را خنک کنند

تحقیق جدید جهانی؛ واکسن کرونا بی‌خطر است یا خطرناک؟

مراسم بزرگداشت روز روانشناس با حضور روانشناسان بنیاد شهید و امور ایثارگران برگزار شد

سونی به دنبال جدا کردن بخش توسعه‌ی سنسورهای دوربین خود است

تحقیق جدید جهانی: واکسن کرونا بی‌خطر است یا خطرناک؟

نجات دو ماهواره از مدار اشتباه توسط مهندسان چینی

هوش مصنوعی، آرتروز را در عرض چند دقیقه با دقت 98 درصدی تشخیص می‌دهد

سه شنبه های تکریم و پاسخگویی مدیر کل بنیاد مازندران به جامعه ایثارگری/ صداقت و شفاف سازی اولویت ارائه خدمت به ایثارگران

کاهش آسیب‌های ناشی از جنگ با کمک علم روانشناسی

اتفاق مهم برای ایرانی‌‌ها؛ زبان فارسی به هوش مصنوعی پادکست‌ساز گوگل اضافه شد

اسپاتیفای در سه‌ماهه اول 2025 بیش از 100 میلیون دلار به پادکسترها پول داده است

چگونه از گوگل برای ترجمه عکس استفاده کنیم؟

اهتمام دولت چهاردهم بر بزرگداشت هرچه باشکوه‌تر مراسم سالگرد شهدای دولت

دستاورد بزرگ فوجیتسو: ساخت کامپیوتر کوانتومی 256 کیوبیتی با 4 برابر قدرت بیشتر

متا از API مدل‌های هوش مصنوعی Llama برای توسعه‌دهندگان پرده برداشت

22 سال از تولد فروشگاه آیتونز اپل گذشت

متا با ایده‌ای هیجان‌انگیز به جنگ ChatGPT می‌رود؛ تلفیق هوش مصنوعی با شبکه‌های اجتماعی

کلاهبرداری در شبکه شاد: از حساب والدین به‌نام مدرسه برداشت می‌شود

استفاده معلمان چینی از هوش مصنوعی برای نمره دادن به تست‌های دانش‌آموزان

تصویر روز ناسا؛ حلقه‌های سیاره زحل ناپدید شدند

هشدار محققان: داروهای رایجی که کودکان را مستعد آسم و آلرژی می‌کند