مشاهده اثرات کوانتومی ماکروسکوپی در تاریکی

(اخبار نانوورک) سریع باشید، از نور اجتناب کنید، و در یک سطح شیب دار خمیده بچرخید: این دستورالعمل آزمایشی پیشگام است که توسط فیزیکدانان نظری در مقاله اخیر منتشر شده در Physical Review Letters به ("برهم نهی های کوانتومی ماکروسکوپی از طریق دینامیک در یک پتانسیل دو چاهی گسترده"). انتظار می رود جسمی که در پتانسیل ایجاد شده از طریق نیروهای الکترواستاتیکی یا مغناطیسی تکامل می یابد، به سرعت و به طور قابل اعتماد یک حالت برهم نهی کوانتومی ماکروسکوپی ایجاد کند. یک مهره شیشه‌ای در مقیاس نانو که در پتانسیل ایجاد شده از طریق نیروهای الکترواستاتیک یا مغناطیسی تکامل می‌یابد، وارد حالت برهم نهی کوانتومی ماکروسکوپی می‌شود. (تصویر: هلن هاینزر) مرز بین واقعیت روزمره و دنیای کوانتومی نامشخص است. هرچه جرم یک جسم بیشتر باشد، زمانی که از طریق خنک کردن حرکتش تا صفر مطلق کوانتومی می‌شود، محلی‌تر می‌شود. محققان به رهبری Oriol Romero-Isart از موسسه اپتیک کوانتومی و اطلاعات کوانتومی (IQOQI) آکادمی علوم اتریش (ÖAW) و دپارتمان فیزیک نظری در دانشگاه اینسبروک، آزمایشی را پیشنهاد کردند که در آن یک نانوذره معلق نوری که تا حالت پایه خنک می شود، در یک پتانسیل غیر نوری ("تاریک") ایجاد شده توسط نیروهای الکترواستاتیک یا مغناطیسی تکامل می یابد. انتظار می رود این تکامل در پتانسیل تاریک به سرعت و با اطمینان یک حالت برهم نهی کوانتومی ماکروسکوپی ایجاد کند. نور لیزر می تواند یک کره شیشه ای در ابعاد نانو را تا حالت پایه حرکتی خنک کند. چنین کره‌های شیشه‌ای تنها، بمباران شده توسط مولکول‌های هوا و پراکنده شدن نور ورودی، به سرعت گرم می‌شوند و رژیم کوانتومی را ترک می‌کنند و کنترل کوانتومی را محدود می‌کنند. برای جلوگیری از این امر، محققان پیشنهاد می‌کنند که اجازه دهیم کره در تاریکی، با نور خاموش، تکامل یابد و تنها توسط نیروهای الکترواستاتیکی یا مغناطیسی غیریکنواخت هدایت شود. این تکامل نه تنها به اندازه کافی سریع است که از گرم شدن توسط مولکول های گاز سرگردان جلوگیری می کند، بلکه محلی سازی شدید را افزایش می دهد و ویژگی های کوانتومی را به وضوح نشان می دهد. مقاله اخیر در Physical Review Letters به همچنین بحث می کند که چگونه این پیشنهاد چالش های عملی این نوع آزمایش ها را دور می زند. این چالش ها شامل نیاز به اجرای سریع آزمایشی، استفاده حداقلی از نور لیزر برای جلوگیری از ناهمدوسی، و توانایی تکرار سریع اجرای آزمایشی با همان ذره است. این ملاحظات در کاهش تأثیر نویز فرکانس پایین و سایر خطاهای سیستماتیک بسیار مهم هستند. این پیشنهاد به طور گسترده با شرکای آزمایشی در Q-Xtreme، یک پروژه ERC Synergy Grant که از نظر مالی توسط اتحادیه اروپا حمایت می شود، مورد بحث قرار گرفته است. می‌گوید: «روش پیشنهادی با پیشرفت‌های فعلی در آزمایشگاه‌های آنها همسو است و آنها باید به زودی بتوانند پروتکل ما را با ذرات حرارتی در رژیم کلاسیک آزمایش کنند، که برای اندازه‌گیری و به حداقل رساندن منابع نویز در زمانی که لیزرها خاموش هستند، بسیار مفید خواهد بود». تیم تئوری Oriol Romero-Isart. ما معتقدیم در حالی که آزمایش کوانتومی نهایی به طور اجتناب ناپذیری چالش برانگیز خواهد بود، اما باید امکان پذیر باشد زیرا تمام معیارهای لازم برای آماده سازی این حالت های برهم نهی کوانتومی ماکروسکوپی را برآورده می کند.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64374.php