دستگاه اتمترونیک می‌تواند مرز بین جهان‌های کوانتومی و روزمره را کاوش کند

دستگاه اتمترونیک می‌تواند مرز بین جهان‌های کوانتومی و روزمره را کاوش کند

یک دستگاه جدید که متکی به ابرهای در حال جریان اتم‌های فوق‌سرد است، نوید آزمایش‌های بالقوه‌ی مشترک، بین غرابت جهان کوانتومی و قرابت جهان ماکروسکوپی روزمره را می‌دهد.

دستگاه تداخل کوانتومی ابررسانا (‏SQUID) اتمترونیک، همچنین به طور بالقوه برای اندازه‌گیری‌های فوق‌حساس چرخش و به عنوان یک مولفه در کامپیوترهای کوانتومی مفید است.

دانشمندان می‌گویند: «در یک SQUID معمولی، تداخل کوانتومی در جریان‌های الکترون را می‌توان برای ساختن یکی از حساس‌ترین آشکارسازهای میدان مغناطیسی استفاده کرد. ما از اتم‌های خنثی به جای الکترون‌های باردار استفاده می‌کنیم. نسخه اتمترونیک یک SQUID به جای پاسخ به میدان‌‌های مغناطیسی، به چرخش مکانیکی حساس است».

اگرچه SQUID اتمترونیک کوچک است (تنها در حدود ۱۰ میلیونیم متر عرض دارد)، اما هزاران برابر بزرگتر از مولکول‌ها و اتم‌هایی است که معمولا توسط قوانین مکانیک کوانتومی کنترل می‌شوند. مقیاس نسبتا بزرگ این دستگاه به آن اجازه می‌دهد تا نظریه‌های واقع‌گرایی ماکروسکوپی را آزمایش کند که می‌تواند به این توضیح کمک کند که چگونه جهانی که ما با آن آشنا هستیم با جهان عجیب و غریب کوانتومی که جهان را در مقیاس‌های بسیار کوچک اداره می‌کند، سازگار است. SQUID اتمترونیک در یک سطح عملی‌تر، می‌تواند حسگرهای بسیار حساس چرخش ارائه دهد یا محاسبات را به عنوان بخشی از کامپیوترهای کوانتومی انجام دهد.
محققان این دستگاه را با به دام انداختن اتم‌های سرد در یک ورق از نور لیزر ایجاد کردند. یک لیزر ثانوی، الگوهای ورق پوشیده را قطع می‌کند که اتم‌ها را به دو نیم‌دایره که با شکاف‌های کوچکی به نام اتصالات جوزفسون از هم جدا شده‌اند، هدایت می‌کند. وقتی این SQUID می‌چرخد و اتصالات جوزفسون به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند، جمعیت اتم‌ها در نیم‌دایره‌ها در نتیجه‌ی تداخل کوانتومی جریان‌ها از طریق اتصالات جوزفسون تغییر می‌کند. محققان با شمارش اتم‌ها در هر بخش نیم‌دایره می‌توانند میزان چرخش سیستم را به دقت تعیین کنند.

این دستگاه به عنوان نخستین نمونه اولیه SQUID اتمترونیک، برای آنکه به سیستم‌های هدایت جدید یا بینش‌های جدیدی در ارتباط بین دنیاهای کوانتومی و کلاسیک منجر شود، راه زیادی در پیش دارد. محققان انتظار دارند که مقیاس‌بندی این دستگاه برای تولید SQUID اتمترونیک با قطر بیشتر بتواند در را به روی کاربردهای عملی و بینش‌های کوانتومی جدید باز کند.
منبع: phys.org
 
كلمات كليدي :
اتمترونیک
 
امتیاز دهی
 
 

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر
login