نسیم گیلان

آخرين مطالب

نخستین انتقال اتم‌ها از طریق تونل‌زنی کوانتومی محقق شد علمي

نخستین انتقال اتم‌ها از طریق تونل‌زنی کوانتومی محقق شد
  بزرگنمايي:

نسیم گیلان - ایسنا / در سال 1986 یک فیزیکدان آمریکایی به نام آرتور اشکین(Arthur Ashkin) ‌ابزاری جذاب ساخت که می‌توانست به آرامی اجسام میکروسکوپی مانند سلول‌ها و مولکول‌ها را بدون دست زدن به آنها در اختیار بگیرد و حرکت دهد. این ابزار که «موچین نوری»(optical tweezer) نام دارد از لیزر متمرکز برای نگه داشتن و دستکاری اشیاء استفاده می‌کند.
به نقل از آی‌ای، موچین‌های نوری حتی پس از گذشت 48 سال هنوز جذاب هستند و فیزیکدانان همچنان از این نوآوری برای کارهایی از تحقیقات نانوذرات تا اصلاح در سطح سلولی استفاده می‌کنند.
به تازگی، محققان دانشکده فیزیک تکنیون(Technion) به انتقال کنترل شده اتم‌ها از یک مکان به مکان دیگر از طریق تونل‌زنی کوانتومی بین موچین‌های نوری دست یافته‌اند.
تونل‌زنی کوانتومی(Quantum tunneling) به فرآیند کوانتومی تونل زدن یک ذره بنیادی در یک سد پتانسیل که از نظر کلاسیک، ذره قادر به عبور از آن نیست، اشاره دارد. این پدیده مهم در چندین پدیده فیزیکی، برای مثال در واکنش‌های هسته‌ای که در ستارگان رشته اصلی مثل خورشید اتفاق می‌افتد، به چشم می‌خورد. همچنین کاربردهای مهمی در ادوات الکترونیکی مانند دیود تونلی دارد.
این پدیده در اوایل قرن بیستم پیش‌بینی شده بود و در اواسط همان قرن به عنوان یک پدیده کلی فیزیکی پذیرفته شد. تونل‌زنی معمولاً با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ توضیح داده می‌شود. در واقع مفاهیم مکانیک کوانتومی حول این پدیده توصیف می‌شوند و می‌توان گفت تونل‌زنی کوانتومی یکی از ویژگی‌های بنیادی مکانیک کوانتومی و نشانه خاصیت دوگانگی موج-ذره است.
محققان می‌گویند: این اولین نمایش این روش انتقال است و ما معتقدیم که می‌تواند نقطه عطف مهمی در توسعه پلتفرم‌های کوانتومی جدید باشد.
اتم‌های متحرک در دنیای کوانتومی
وقتی ذره‌ای از سدی عبور می‌کند که معمولاً نمی‌تواند از آن عبور کند، به این پدیده «تونل‌زنی» می‌گویند. مثل این است که جلوی دیواری ایستاده باشید و به جای بالا رفتن یا دور زدن آن، به نوعی مستقیم از میان آن عبور کنید.
با این حال هیچ راهی وجود ندارد که بتوانید از دیوار عبور کنید. این به این دلیل است که «تونل‌زنی» پدیده‌ای منحصر به جهان کوانتومی است، جایی که ذرات فرصتی برای عبور از یک مانع بالقوه دارند که به طور کلاسیک نمی‌توانند بر آن غلبه کنند.
محققان برای دستیابی به تونل‌زنی اتم‌ها از سه موچین نوری استفاده کردند و آنها را در یک سری مرتب کردند. سپس اتم‌های فرمیونی فوق سرد(اتم‌هایی که تا دمای صفر مطلق سرد می‌شوند) را در این آرایش معرفی کردند.
محققان با استفاده از سه موچین به عنوان تله توانستند با تغییر فاصله بین تله‌ها، سرعت تونل‌زنی اتم‌ها را کنترل کنند. این رویکرد به محققان اجازه داد تا اتم‌ها را با موفقیت بین دو موچین خارجی انتقال دهند.
محققان در مطالعه خود خاطرنشان کردند: ما یک انتقال نرم و با کارایی بالا از اتم‌ها را بین دو تله بیرونی مشاهده کردیم که جمعیت بسیار کمی در تله مرکزی باقی می‌مانند.
آزمایش فوق باعث انتقال یک اتم از موچین اول به موچین سوم، بدون اشغال موچین میانی شد. اما دقیقا چه چیزی مانع از ماندن اتم‌ها در موچین میانی شد؟
برای یافتن پاسخ این سوال باید درک کرد که برای عبور چیزی از طریق تونل‌زنی، اتم‌ها مانند بسته‌های موجی رفتار می‌کنند، به این معنی که خواص موج مانندی از خود نشان دهند.
در طول انتقال، بسته‌های موج اتم‌ها در تمام موچین‌ها پخش می‌شوند و روی هم می‌افتند و امواج بخش‌های مختلف سیستم با یکدیگر تداخل می‌کنند.
محققان می‌گویند که تداخل سازنده امواج، قله‌ها و فرورفتگی‌هایی را در موچین اول و سوم ایجاد می‌کند. با این حال در موچین نوری میانی، قله‌ها و فرورفتگی‌ها یکدیگر را خنثی می‌کنند. این تداخل مخرب، احتمال یافتن اتم در موچین میانی را تقریباً صفر می‌کند و امکان انتقال روان و کارآمد اتم‌ها را بین موچین‌های اول و سوم فراهم می‌کند.
این نتایج نشان می‌دهد که آرایه‌های موچین نوری می‌توانند به ‌عنوان پلتفرمی برای انجام آزمایش‌های هیجان‌انگیزتر با هدف ارتقای دانش ما از فیزیک کوانتومی مورد استفاده قرار گیرند.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.

لینک کوتاه:
https://www.nasimegilan.ir/Fa/News/789031/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

جانباز 70درصد «قهرمان چاکتن» از مازندران به همرزمان شهیدش پیوست

عید نوروز بهترین فرصت برای سفر و کشف زیبایی‌های ایران است

تردد خودرو به سمت اشکورات و سواحل رودسر ممنوع شد

آخزین وضعیت ترافیکی گیلان/ ترافیک در محور رشت-رودبار سنگین و پرحجم است

قطعی آب در آستارا/ علت چه بود؟

تقویم روز و اوقات شرعی گیلان، 13 فروردین 1404

صدای این ماهی کوچک به بلندی صدای هواپیما است!

رازگشایی از یک پاپیروس باستانی/ سندی از معجزات حضرت عیسی (ع)

ربات‌های انسان‌نما با هوش مصنوعی گام‌های طبیعی‌تر برمی‌دارند

هدرا در نقطه حساس؛ کف 0.15 دلاری آخرین سنگر خریداران؟

شهادت در سنگر امنیت

درگذشت امام جمعه اسبق آستانه اشرفیه + حجت الاسلام اسحاق باقری گمنام کیست؟

آغاز عملیات احداث راه‌آهن رشت- آستارا طی 2 ماه آینده

حفظ فرهنگ اقوام؛ زمینه ساز تقویت اقتدار و استحکام ایران

یکی از ویژگی‌های اقوام گیلانی وحدت در میان آنان است

این بود زندگی؟

داستانک/ زندگی دوباره

یادی از نخستین دادستان شهید گیلان

اجرای طرح سواحل با هدف ایجاد فضایی امن

نامهربانی برخی از مسافران و گردشگران با طبیعت

عبور از تحریم‌ها/دستگاه میکرو سی‌تی‌اسکن به دست پژوهشگر ایرانی ساخته شد

اگه بچه داری این کلیپ رو ببین

روز بهار انقلاب اسلامی ، تجلی جمهوریت نظام و عید مردم سالاری دینی

رشد بیش از 71 درصدی اقامت نوروزی گردشگران خارجی در گیلان

امام جمعه اسبق این شهر درگذشت

رشد 71 درصدی اقامت گردشگران خارجی در استان گیلان

مردم طبیعت را مانند خانه خود بدانند

اسرار ازل را نه تو دانی و نه من

استقبال گرم مردم از جشنواره «گیلان جان» در رشت

هوای طبیعت را در روز طبیعت داشته باشیم

طلوع هم‌زمان 2 خورشید

تحقیق جدید ناسا از اثرات نگران‌کننده فضا بر استخوان‌ موش‌ها خبر می‌دهد

هشدار وزش باد گرم در این استان/ در جنگل آتش روشن نکنید

امام جمعه اسبق آستانه اشرفیه درگذشت

پیام تبریک مشترک نماینده ولی فقیه و استاندار گیلان به مناسب روز جمهوری اسلامی

شعرخوانی زیبا از مهران مدیری

دفتر دوم «زندگی با آیه‌ها»؛ کتابی برای اصلاح سبک زندگی مومنان

پدر شهید غلامرضا مجیدزاده آسمانی شد

چرا زنان در برابر استرس‌های فضایی مقاوم‌ترند؟

ایده بامزه ترین هدیه برای کسی که عاشقشی

پیش بینی آب و هوای گیلان و رشت فردا چهارشنبه 13 فروردین 1404

حریق جنگل‌های لاهیجان مهار شد

راهنمای جامع گشت‌وگذار در 50 ساحل جذاب ایران

مهار آتش سوزی اراضی ملی در لنگرود

ترافیک پرحجم در خروجی رشت – قزوین

«اوپن‌ای‌آی» در ماه‌های آینده یک مدل زبانی وزن باز را معرفی می‌کند

همسرم منو با سلبریتی‌ها مقایسه می‌کنه چه‌کنم؟ ‌

رفع تصرف اراضی ملی 14 میلیارد تومانی در آستانه اشرفیه

پیام مدیرکل حفظ آثار دفاع مقدس گیلان به مناسبت روز جمهوری اسلامی ایران

پیام تبریک مشترک نماینده ولی فقیه و استاندار گیلان