فیزیکدانان برای نخستین بار شاهد تعامل کریستال های زمانی هستند

دو کریستال زمانی روبروی هم، ذرات را به صورت مکرر به جلو و عقب در زمان منتقل می کنند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از خراسان جنوبی و به نقل از نیو اطلس، ما به سرعت در حال یادگیری بیشتر در مورد بلورهای زمان هستیم، فازهای عجیبی از ماده که به نظر می رسد تقارن ترجمه زمان را شکسته اند - چیزی است که تا همین اواخر غیرممکن به نظر میرسید. اکنون دانشمندان برای اولین بار دو کریستال زمانی را در تعامل مشاهده کرده اند که می تواند اولین قدم برای استفاده از آنها در کاربردهای عملی مانند محاسبات کوانتومی باشد.

بلورهای منظم توسط ساختارهای بسیار منظم اتمیشان تعریف می شوند - به یک معنا، اتمهای آنها در طول فضا تکرار می شوند. اما آیا بلورهایی نیز وجود دارند که در طول زمان تکرار شوند؟ این فرضیه ای بود که فرانک ویلچک، برنده جایزه نوبل در سال 2012 مطرح کرد و در سال 2016، این کریستال های زمانی برای نخستین بار در یک آزمایشگاه ایجاد شدند.

کریستال های زمانی توانایی عجیبی برای تکرار الگوهای حرکتی در طول زمان دارند، حتی وقتی هیچ نیروی خارجی آنها را هدایت نمی کند. عجیب ترین حالت به عنوان کاسه ژله نشان داده می شود - اگر به این دسر ضربه بزنید، انتظار دارید که برای چند ثانیه بلرزد و سپس متوقف شود، تا زمانی دوباره به آن ضربه بزنید. اما کریستال های زمانی ممکن است چند ثانیه طول بکشد تا شروع به حرکت کنند، سپس متوقف می شوند و پس از آن دوباره خود به خود شروع به حرکت می کنند و این روند به طور بی پایان تکرار می شود. اینها ممکن است با تجربیات روزمره فیزیک توجیه پذیر نباشد، اما باور کنید یا نه، هیچ یک قوانین ترمودینامیک را نقض نمی کنند.

دانشمندان به تحقیق درباره این ساختارهای عجیب ادامه می دهند، و اکنون یک تیم پیشرفت مهمی را انجام داده است - مشاهده دو کریستال زمانی متقابل. محققانی از دانشگاه های ییل، ​​لنکستر و آلتو و همچنین رویال هالووی لندن، کار خود را با حالت فوق العاده هلیوم-3 شروع کردند.

A rotating refrigerator, used in the study to cool superfluid helium-3 down to almost absolute zero

یک یخچال دوار برای خنک کردن هلیوم 3 سطح فوق العاده تا صفر مطلق که در مطالعه استفاده می شود

این تیم هلیوم-3 را تا یک تار مو بالاتر از صفر مطلق یعنی منفی 273.15 درجه سانتیگراد یا منفی 459.67 فارنهایت خنک کردند، سپس دو کریستال زمانی را در سوپرفلوید ایجاد کردند و اجازه دادند تا هم را لمس کنند. آنها دو کریستال زمانی را مشاهده کردند که ذرات را به جلو و عقب بین همدیگر می راندند و حرکتشان را سمت رسیدن به یک الگوی متناوب هدایت می کردند. این یک نشانه از پدیده ای به نام اثر جوزفسون است.

در حال حاضر ، مشکل اصلی رایانه های کوانتومی این است که به سختی می توان اطلاعات را برای مدت طولانی "منسجم" یا پایدار نگه داشت. اما بلورهای زمان این کار را به سادگی انجام می دهند ، به این معنی که می توانند به ما در غلبه بر این مسائل یاری کنند. همچنین می توانند منجر به پیشرفت در زمانبندی های دقیق تر، مانند ساعت های اتمی و همچنین سیستم هایی قابل اعتماد مانند GPS شوند.

 

این تحقیق در ژورنال نیچر متریالز منتشر شده است.

زمان انتشار: چهارشنبه ۲۹ مرداد ۱۳۹۹ - ۱۶:۱۸:۱۰

شناسه خبر: 90143

مطالب مرتبط :
کوانتوم

محققان MIT هشدار می دهند؛

اشعه های کیهانی می توانند رایانه های کوانتومی را بی ثبات کنند

محققان MIT، آزمایشگاه لینکلن و آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام (PNNL)هشدار می دهند که اشعه های کیهانی می توانند رایانه های کوانتومی را بی ثبات کنند.

مشمشه بیماری باکتریایی واگیردار قابل انتقال از دام به انسان/ راه اندازی مرکز آزمایشگاهی تشخیص با تکنیک نوین در اصفهان

رئیس آزمایشگاه مرکزی اداره کل دامپزشکی استان اصفهان؛

مشمشه بیماری باکتریایی واگیردار قابل انتقال از دام به انسان/ راه اندازی مرکز آزمایشگاهی تشخیص با تکنیک نوین در اصفهان

رئیس آزمایشگاه مرکزی اداره کل دامپزشکی استان اصفهان با بیان این که مشمشه یک بیماری باکتریایی واگیردار خطرناک و قابل انتقال از دام به انسان است، خبرداد: اولین مرکز آزمایشگاهی تشخیص بیماری مشمشه با تکنیک نوین (CFT) بعد از مرکز ملی تشخیص در تهران در اداره کل دامپزشکی استان اصفهان راه اندازی شد.

آکسیون

کشف ذره بنیادین «آکسیون» ؛ آیا فیزیکدانان معمای «ماده تاریک» را حل کردند؟

اکسیون ذره بنیادی فرضی است که برای حل مشکل سی‌پی قوی در کرومودینامیک کوانتومی (اختصاری QCD) ارائه شده. این ذره بار الکتریکی ندارد و اسپینش صفر می‌باشد. برهم کنش این ذره، جاذبه و الکترو مغناطیس است.

کوانتوم

اتم مصنوعی محاسبات کوانتومی را حل می‌کند

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد دستیابی به موفقیت در اتم مصنوعی می‌تواند کلید جدیدی برای محاسبات کوانتومی باشد.

fgfb

تفاوت بین «یادگیری ماشین» و «هوش مصنوعی» چیست؟+جدول

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین از اصطلاحات علوم رایانه است. در این مطلب نکاتی ارائه می‌شود که بر اساس آنها تفاوت بین این دو اصطلاح را فرا می‌گیریم.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب