تکنولوژی

اختراع جدید فیزیکدانان: فلوت کوانتومی که می تواند ذرات نور را حرکت دهد + عکس


فیزیکدانان دانشگاه شیکاگو یک “فلوت کوانتومی” اختراع کرده اند که می تواند ذرات نور را به حرکت درآورد. نحوه حرکت این ذرات با هم به گونه ای است که قبلا امکان پذیر نبود. نتایج این اختراع در مجلات “Physical Review Letters” و “Nature Physics” منتشر شده است. اختراع فلوت کوانتومی راه را برای تحقق حافظه های کوانتومی یا اشکال جدید تصحیح خطا در کامپیوتر کوانتومی و همچنین مشاهده پدیده های کوانتومی که در طبیعت قابل مشاهده نیستند هموار می کند. پروفسور دیوید شوستر، که روی بیت های کوانتومی – معادل کوانتومی بیت کامپیوتر – کار می کند، روی این اختراع کار کرد. بیت های کوانتومی از خواص عجیب ذرات در سطح اتمی و زیر اتمی برای انجام کارهایی استفاده می کنند که در غیر این صورت امکان پذیر نیست. در این آزمایش آنها با ذرات نوری به نام “فوتون” در طیف مایکروویو کار می کنند. سیستم اختراع شده توسط این گروه تحقیقاتی از یک حفره بلند در یک بلوک فلزی تشکیل شده است. این سیستم برای گرفتن فوتون در محدوده طول موج مایکروویو طراحی شده است. همانطور که در تصویر می بینید سطح فلز مانند فلوت پر از سوراخ است و به همین دلیل به آن فلوت کوانتومی می گویند. شوستر می‌گوید: «درست مانند یک آلت موسیقی، می‌توانید یک یا چند فوتون با طول موج‌های مختلف را به داخل فلوت بفرستید. هر طول موج یک یادداشت ایجاد می کند که می تواند برای رمزگذاری اطلاعات کوانتومی استفاده شود. سپس محققان می توانند برهمکنش بین شبکه ها را با استفاده از یک بیت کوانتومی پایه – یک مدار الکتریکی ابررسانا – کنترل کنند. اما این همه ماجرا نیست. آنها همچنین نحوه رفتار فوتون ها با یکدیگر را مطالعه کردند. در طبیعت، فوتون ها به ندرت برهم کنش می کنند و به سادگی از یکدیگر عبور می کنند. شوستر در این باره گفت: در تحقیقات خود متوجه شدیم که در ابتدا فوتون ها به هیچ وجه با یکدیگر برهمکنش نمی کنند، اما با افزایش انرژی سیستم، شروع به برهم کنش با یکدیگر می کنند. محققان از این رفتار فوتون ها بسیار شگفت زده شدند. چنین فعل و انفعالاتی در طبیعت از طریق فوتون ها قبلاً مشاهده نشده بود. اکنون دانشمندان امیدوارند که با مطالعه این رفتار بتوانند اطلاعات منحصر به فردی در مورد فیزیک سیاهچاله ها به دست آورند.

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.