11 أغسطس 2023 (أخبار Nanowerk) على مدى العقد الماضي ، حقق العلماء تقدمًا هائلاً في توليد الظواهر الكمومية في الأنظمة الميكانيكية. ما بدا مستحيلًا قبل خمسة عشر عامًا فقط أصبح الآن حقيقة واقعة ، حيث نجح الباحثون في إنشاء حالات كمومية في كائنات ميكانيكية عيانية. من خلال اقتران هذه المذبذبات الميكانيكية بالفوتونات الضوئية - المعروفة باسم "الأنظمة الميكانيكية البصرية" - تمكن العلماء من تبريدها إلى أدنى مستوى للطاقة بالقرب من الحد الكمي ، و "الضغط عليها" لتقليل اهتزازاتها بشكل أكبر ، وإحداث تشابك بينها مع بعض. لقد فتحت هذه التطورات فرصًا جديدة في الاستشعار الكمي ، والتخزين المضغوط في الحوسبة الكمومية ، والاختبارات الأساسية للجاذبية الكمومية ، وحتى في البحث عن المادة المظلمة. من أجل تشغيل الأنظمة الميكانيكية البصرية بكفاءة في النظام الكمومي ، يواجه العلماء معضلة. من ناحية ، يجب عزل المذبذبات الميكانيكية بشكل صحيح عن بيئتها لتقليل فقد الطاقة ؛ من ناحية أخرى ، يجب أن تكون مرتبطة جيدًا بأنظمة فيزيائية أخرى مثل الرنانات الكهرومغناطيسية للتحكم فيها. يتطلب تحقيق هذا التوازن تعظيم عمر الحالة الكمومية للمذبذبات التي تتأثر بالتقلبات الحرارية في بيئتها وعدم استقرار تردد المذبذبات - وهو ما يُعرف في المجال باسم "فك الترابط". يعد هذا تحديًا مستمرًا عبر أنظمة مختلفة ، من المرايا العملاقة المستخدمة في كاشفات موجات الجاذبية إلى الجسيمات الصغيرة المحاصرة في الفراغ العالي. مقارنة بالتقنيات الأخرى مثل الكيوبتات فائقة التوصيل أو الفخاخ الأيونية ، لا تزال الأنظمة البصرية والكهروميكانيكية اليوم تُظهر معدلات أعلى من فك الترابط. الآن ، عالج العلماء في مختبر Tobias J. Kippenberg في EPFL المشكلة من خلال تطوير منصة ميكانيكية ضوئية فائقة التوصيل تظهر فك تماسك كمي منخفض للغاية مع الحفاظ على اقتران ميكانيكي بصري كبير ينتج عنه تحكم كمي عالي الدقة. تم نشر العمل مؤخرًا في فيزياء الطبيعة ("مذبذب ميكانيكي مضغوط مع مللي ثانية من فك الترابط الكمي").
مسح صورة المجهر الإلكتروني لنظام كهروميكانيكي فائق التماسك فائق التوصيل. (الصورة: أمير اليوسفي ، EPFL) "بكلمات بسيطة ، أظهرنا أطول عمر للحالة الكمية تم تحقيقه على الإطلاق في مذبذب ميكانيكي ، والذي يمكن استخدامه كمكون تخزين كمي في أنظمة الحوسبة الكمومية والاتصالات ،" يقول أمير اليوسفي ، دكتوراه الطالب الذي قاد المشروع. "هذا إنجاز كبير ويؤثر على مجموعة واسعة من الجماهير في فيزياء الكم والهندسة الكهربائية والهندسة الميكانيكية." العنصر الأساسي في هذا الاختراق هو "مكثف رأس الأسطوانة ذو الفراغ الفراغي" ، وهو عنصر اهتزازي مصنوع من طبقة رقيقة من الألومنيوم معلقة فوق خندق في ركيزة من السيليكون. يعمل المكثف كعنصر اهتزازي في المذبذب ويشكل أيضًا دائرة ميكروويف طنين. من خلال تقنية التصنيع النانوي الجديدة ، قلل الفريق بشكل كبير الخسائر الميكانيكية في مرنان رأس الطبلة ، وحقق معدلًا غير مسبوق لفك الترابط الحراري يبلغ 20 هرتز فقط ، أي ما يعادل عمر الحالة الكمومية 7.7 ميلي ثانية - وهو الأطول الذي تم تحقيقه على الإطلاق في مذبذب ميكانيكي. سمح الانخفاض الملحوظ في فك الترابط المستحث حراريًا للباحثين باستخدام تقنية التبريد الميكانيكية البصرية ، مما أدى إلى دقة مذهلة بلغت 93 ٪ من احتلال الحالة الكمومية في الحالة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، حقق الفريق ضغطًا ميكانيكيًا تحت تذبذب نقطة الصفر للحركة ، بقيمة -2.7 ديسيبل. "يسمح لنا هذا المستوى من التحكم بمراقبة التطور الحر لحالات الضغط الميكانيكي التي تحافظ على سلوكها الكمومي لفترة ممتدة تبلغ 2 مللي ثانية ، وذلك بفضل معدل إزالة الطور النقي المنخفض للغاية البالغ 0.09 هرتز فقط في المذبذب الميكانيكي" ، كما يقول شينغو كونو ، الذي ساهم في البحث. يقول مهدي شني زاده: "إن فك الترابط الكمي المنخفض للغاية لا يؤدي فقط إلى زيادة دقة التحكم الكمي وقياس الأنظمة الميكانيكية العيانية ، ولكنه سيفيد أيضًا في التفاعل مع الكيوبتات فائقة التوصيل ويضع النظام في نظام متغير مناسب لاختبارات الجاذبية الكمية" ، عضو آخر في فريق البحث "إن وقت التخزين الأطول بكثير مقارنة بالكيوبتات فائقة التوصيل يجعل النظام الأساسي مرشحًا مثاليًا لتطبيقات التخزين الكمي."
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- تشارت بريم. ارفع مستوى لعبة التداول الخاصة بك مع ChartPrime. الوصول هنا.
- BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63493.php
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- $ UP
- 1
- 10
- 11
- 20
- 7
- 8
- a
- ماهرون
- تحقق
- إنجاز
- تحقيق
- في
- وبالإضافة إلى ذلك
- التطورات
- منذ
- سمح
- يسمح
- أيضا
- an
- و
- آخر
- التطبيقات
- AS
- At
- جلسات
- الرصيد
- BE
- أصبح
- كان
- أقل من
- تستفيد
- كبير
- اختراق
- لكن
- by
- CAN
- مرشح
- مركز
- تحدى
- اغلاق
- Communication
- نظم الاتصالات
- مقارنة
- عنصر
- الحوسبة
- ساهمت
- مراقبة
- رائع
- خلق
- غامق
- المادة المظلمة
- التاريخ
- عقد
- تخفيض
- تظاهر
- تطوير
- إلى أسفل
- كل
- بكفاءة
- الهندسة الكهربائية
- العنصر
- طاقة
- الهندسة
- البيئة
- بالتساوي
- معادل
- حتى
- EVER
- تطور
- الوجه
- إخلاص
- حقل
- افلام
- دون تقلبات
- في حالة
- أشكال
- مجانا
- تردد
- تبدأ من
- أساسي
- إضافي
- توليد
- الجاذبية
- خطورة
- أرض
- يد
- يملك
- مرتفع
- أعلى
- HTTPS
- صورة
- أثر
- الآثار
- مستحيل
- مثير للإعجاب
- in
- الزيادات
- معزول
- انها
- JPG
- القفل
- معروف
- مختبر
- كبير
- قفز
- ليد
- مستوى
- أوقات الحياة
- ضوء
- مثل
- مما سيحدث
- يعد
- خسارة
- خسائر
- منخفض
- أدنى
- صنع
- المحافظة
- يصنع
- أمر
- تعظيم
- قياس
- ميكانيكي
- الهندسة الميكانيكية
- عضو
- المجهر
- وسط
- ميلي ثانية واحدة
- اقتراح
- يجب
- جديد
- رواية
- الآن
- الأجسام
- رصد
- احتلال
- of
- on
- ONE
- فقط
- افتتح
- طريقة التوسع
- الفرص
- or
- طلب
- أخرى
- على مدى
- المعلمة
- الماضي
- فترة
- رسالة دكتوراه
- الفوتونات
- مادي
- فيزياء
- وجهات
- المنصة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- الحفاظ على
- المشكلة
- التقدّم
- تنفيذ المشاريع
- بصورة صحيحة
- نشرت
- كمية
- الاحصاء الكمية
- فيزياء الكم
- المكدسة
- نطاق
- معدل
- الأجور
- واقع
- مؤخرا
- تخفيض
- عقار مخفض
- النظام الحاكم
- لافت للنظر
- يتطلب
- بحث
- الباحثين
- مما أدى
- النتائج
- s
- يقول
- العلماء
- بحث
- بدت
- يخدم
- إظهار
- يظهر
- بشكل ملحوظ
- السيليكون
- الاشارات
- الولايه او المحافظه
- المحافظة
- لا يزال
- تخزين
- طالب
- بنجاح
- هذه
- مناسب
- تعليق
- نظام
- أنظمة
- فريق
- التكنولوجيا
- تكنولوجيا
- اختبارات
- شكر
- أن
- •
- من مشاركة
- منهم
- حراري
- تشبه
- هم
- عبر
- الوقت
- إلى
- اليوم
- الفخاخ
- هائل
- غير مسبوق
- us
- تستخدم
- مستعمل
- أجهزة شفط هواء
- قيمنا
- مختلف
- موجة
- we
- ابحث عن
- ما هي تفاصيل
- التي
- في حين
- من الذى
- واسع
- مدى واسع
- سوف
- مع
- كلمات
- للعمل
- سنوات
- زفيرنت