5881405

گربه کوانتومی همه را شگفت‌زده کرد/ بازسازی آزمایش معروف «گربه‌ شرودینگر» با منفعت گیری از ذرات کوانتومی در شرایط خاص_آینده


به گزارش آینده

به گزارش popularmechanics، در آزمایش فکری معروف «گربه‌ی شرودینگر» که در سال ۱۹۲۹ توسط فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر، نقل شد، یک گربه فرضی در جعبه‌ای بسته با ماده‌ای سمی قرار دارد. تا وقتی که در جعبه باز نشود، گربه هم‌زمان هم زنده و هم مرده است؛ اما به محض مشاهده، یکی از این دو حالت واقعی می‌شود. این مفهوم به یکی از بنیادی‌ترین ویژگی‌های دنیای کوانتومی اشاره دارد: اصل برهم‌نهی کوانتومی(Superposition)، که در آن یک ذره می‌تواند هم‌زمان در چندین حالت گوناگون وجود داشته باشد.

پیش‌تر آزمایش‌هایی برای بازآفرینی این اتفاق انجام شده می بود، اما همه‌ی آن‌ها نیازمند سرد کردن ذرات تا نزدیک صفر مطلق بودند تا بتوان به «حالت پایه» (ground state) رسید؛ حالتی با کمترین انرژی ممکن. این شرایط برای کنترل دقیق‌تر حرکت کوانتومی الزامی برداشت می‌شد، اما اکنون، پژوهشگران نشان داده‌اند که حتی ذرات «داغ» نیز می‌توانند داخل حالت گربه‌ی شرودینگر شوند.

تیمی به سرپرستی دکتر گرهارد کرک‌مایر از دانشگاه اینسبروک اتریش، موفق شد حالت گربه‌ی شرودینگر را با منفعت گیری از کیوبیت‌های ترانسمون (ترکیبی از کیوبیت و ابررسانا) در دمای ۱٫۸ کلوین تشکیل کند. این دما تا این مدت زیاد پایین است، اما در قیاس با صفر مطلق، دمای نسبتاً بالایی محسوب می‌شود. کرک‌مایر در بیانیه‌ای او گفت:«شرودینگر در آزمایش فکری‌اش از یک گربه‌ی زنده—یعنی داغ—سخن زده می بود. ما می‌خواستیم بدانیم آیا این اثرات کوانتومی بدون اغاز از حالت پایه نیز قابل تشکیل می باشند.»

بر پایه نتایج منتشرشده در Science Advances، این آزمایش پیروزی‌آمیز بوده است. پروتکل‌هایی که پیش‌تر فقط در دماهای پایین قابل اجرا بودند، اکنون نیز کارکرد شبیهی داشتند. اگرچه نویز حرارتی علتکاهش وضوح حالت‌ها شده می بود، اما با فیلترسازی و کنترل دقیق، حالت‌های کوانتومی هم چنان قابل شناسایی بودند.

پژوهشگران در مقالهٔ خود نوشتند:«حالت‌های داغ گربه‌ی شرودینگر در اصل قابل تحقق‌اند. این نوشته به‌اختصاصی برای سیستم‌هایی اهمیت دارد که در آن‌ها تا این مدت امکان سردسازی تا حالت پایه وجود ندارد، اما زمان پیش‌بینی‌پذیری طویل حاصل شده است.» این دستاورد نه‌تنها مرزهای آزمایش‌های کوانتومی را گسترش می‌دهد، بلکه امکان پذیر در آینده عرصه را برای گسترشٔ فناوری‌های کوانتومی در شرایط واقعی‌تر (بدون نیاز به دماهای فراسرد) فراهم کند.

دسته بندی مطالب
اخبار کسب وکارها

خبرهای ورزشی

تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ها درباره انتخابات، سیاست، اقتصاد، ورزش، حوادث، فرهنگ وهنر و گردشگری را در آینده دنبال کنید.

خبرهای اقتصادی

اخبار فرهنگی

اخبار تکنولوژی

اخبار پزشکی