موفقیت تازه محققان دانشگاه شیکاگو در حوزه کوانتوم - وبلاگ آژانس الکترونیکی

به گزارش وبلاگ آژانس الکترونیکی، دانشمندان برای اولین بار در دنیا پیروز به ایجاد دیوارهای دامنه کوانتومی در آزمایشگاه شدند که می تواند به روشی قدرتمندتر برای ذخیره اطلاعات کوانتومی منجر گردد.

به گزارش وبلاگ آژانس الکترونیکی و به نقل از سایتک دیلی، دانشمندان دانشگاه شیکاگو برای اولین بار توانستند نوع تازهی از شیء کوانتومی به نام دیوارهای دامنه(domain walls) را به میل خود در آزمایشگاه ایجاد نمایند که به آنها امکان می دهد پدیده های کوانتومی را با جزئیات تجزیه و تحلیل نمایند.

این کشف تازه می تواند به جامعه علمی یاری کند تا ذرات کوانتومی عجیب و غریب را بهتر درک کند و به طور بالقوه به توسعه فناوری های کوانتومی تازه در آینده منجر گردد.

محققان در مقاله تازهی که در مجله نیچر(Nature) منتشر شده است، کشف یک اتفاق عجیب را که در اتم ها در دمای بسیار پایین مشاهده شده است، تشریح کردند. آنها دریافتند که در شرایط مناسب، گروه هایی از اتم ها به دامنه هایی جدا می شوند و بین هر یک از این دامنه ها یک دیوار تشکیل می گردد.

اگرچه دانشمندان قبلاً این دیوارهای دامنه را در آزمایش های دیگر دیده بودند، اما این اولین باری است که آنها به دلخواه و اختیار دانشمندان فراوری می شوند و امکان مشاهده دقیق آنها فراهم می گردد.

محققان براساس مشاهدات خود می گویند که هر یک از این دیوارها مانند یک شیء کوانتومی مجزا و مستقل از اتم ها رفتار می نمایند.

کای ژوان یائو دانشجوی دکترا و نویسنده مسئول این مطالعه، این پدیده را با تپه های شنی مقایسه می نماید و می گوید: اگر این پدیده را مانند تپه شنی فرض کنیم، مثل این است که تپه شنی رفتار متفاوتی با دانه های شن درون خود داشته باشد.

پروفسور چنگ چین سرپرست این مطالعه، مشاهدات شگفت انگیز صورت گرفته در خصوص این اجرام کوانتومی عجیب را این گونه شرح داد: ما تجربه زیادی در کنترل اتم ها داریم. ما می دانیم که اگر اتم ها را به سمت راست فشار دهید، آنها به سمت راست حرکت می نمایند. اما در اینجا، اگر دیوار دامنه را به سمت راست فشار دهید، دیوار به سمت چپ حرکت می نماید.

دیوارهای دامنه بخشی از یک دسته بندی به نام پدیده های نوظهور هستند، زیرا به نظر می رسد از قانون تازهی از فیزیک پیروی می نمایند. دانشمندان امیدوارند که تحقیقات آنها بتواند با افزودن دانش به این زمینه، راه هایی را برای فناوری های کوانتومی تازه باز کند.

چین می گوید: ممکن است کاربردهایی برای این پدیده از نظر ساخت مواد کوانتومی قابل برنامه ریزی یا پردازش اطلاعات کوانتومی وجود داشته باشد. می توان از آن برای ایجاد روشی قوی تر برای ذخیره اطلاعات کوانتومی یا فعال کردن عملکردهای تازه در مواد استفاده کرد. اما قبل از آن، اولین قدم این است که بفهمیم چگونه آنها را کنترل کنیم.

همانطور که در خصوص سایر پیشرفت ها در حوزه مکانیک کوانتومی اتفاق می افتد، نتایج این مشاهدات تازه می تواند دامنه وسیعی داشته باشد، اما احتمالاً برای سال های زیادی کاربردی نخواهد شد. به عنوان مثال، محققان می گویند اساس فناوری های مدرن GPS متعلق به دانشمندانی در دهه 1950 بوده است که در حال آزمایش نظریه نسبیت اینشتین بودند.

محاسبات کوانتومی یک جهش تکنولوژیکی پیش بینی شده است که می تواند نحوه تعامل ما با دنیای دیجیتال را به شدت تغییر دهد و قدرت محاسباتی انقلابی بالقوه ای را برای تعداد زیادی از زمینه ها فراهم کند.