گربه کوانتومی همه را شگفت زده کرد
تینا مزدکی_ در آزمایش فکری معروف «گربه ی شرودینگر» که در سال ۱۹۲۹ توسط فیزیکدان اتریشی اروین شرودینگر مطرح شد یک گربه فرضی در جعبه ای بسته با ماده ای سمی قرار دارد. تا زمانی که در جعبه باز نشود گربه هم زمان هم زنده و هم مرده است؛ اما به محض مشاهده یکی از این دو حالت واقعی می شود. این مفهوم به یکی از بنیادی ترین ویژگی های دنیای کوانتومی اشاره دارد: اصل برهم نهی کوانتومی(Superposition) که در آن یک ذره می تواند هم زمان در چندین حالت مختلف وجود داشته باشد.
پیش تر آزمایش هایی برای بازآفرینی این پدیده انجام شده بود اما همه ی آن ها 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 دقیق تر رفتار کوانتومی ضروری تلقی می شد اما اکنون پژوهشگران نشان داده اند که حتی ذرات «داغ» نیز می توانند وارد حالت گربه ی شرودینگر شوند.
تیمی به سرپرستی دکتر گرهارد کرک مایر از دانشگاه اینسبروک اتریش موفق شد حالت گربه ی شرودینگر را با استفاده از کیوبیت های ترانسمون (ترکیبی از کیوبیت و ابررسانا) در دمای ۱٫۸ کلوین ایجاد کند. این دما هنوز بسیار پایین است اما در مقایسه با صفر مطلق دمای نسبتاً بالایی محسوب می شود. کرک مایر در بیانیه ای گفت:«شرودینگر در آزمایش فکری اش از یک گربه ی زنده—یعنی داغ—حرف زده بود. ما می خواستیم بدانیم آیا این اثرات کوانتومی بدون شروع از حالت پایه نیز قابل ایجاد هستند.»
بر اساس نتایج منتشرشده در Science Advances این آزمایش موفقیت آمیز بوده است. پروتکل هایی که پیش تر فقط در دماهای پایین قابل اجرا بودند حالا نیز عملکرد مشابهی داشتند. اگرچه نویز حرارتی باعث کاهش وضوح حالت ها شده بود اما با فیلترسازی و کنترل دقیق حالت های کوانتومی همچنان قابل شناسایی بودند.
پژوهشگران در مقالهٔ خود نوشتند:«حالت های داغ گربه ی شرودینگر در اصل قابل تحقق اند. این موضوع به ویژه برای سیستم هایی اهمیت دارد که در آن ها هنوز امکان سردسازی تا حالت پایه وجود ندارد اما زمان پیش بینی پذیری طولانی حاصل شده است.» این دستاورد نه تنها مرزهای آزمایش های کوانتومی را گسترش می دهد بلکه ممکن است در آینده زمینه را برای توسعهٔ فناوری های کوانتومی در شرایط واقعی تر (بدون نیاز به دماهای فراسرد) فراهم کند.
منبع: popularmechanics
۵۸۳۲۳
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "گربه کوانتومی همه را شگفت زده کرد" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، به دنبال مطالب مرتبط با این موضوع هستید؟ با کلیک بر روی دسته بندی های مرتبط، محتواهای دیگری را کشف کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "گربه کوانتومی همه را شگفت زده کرد"، کلیک کنید.