به گزارش ثریا "موچین‌های نوری" سیستم‌هایی هستند که نور را برای به دام انداختن و دستکاری اتم‌های منفرد متمرکز می‌کنند و می‌توانند راه را برای دستگاه‌های کوانتومی قدرتمند هموار کنند، اما می‌توانند کمی دست و پا گیر نیز باشند.
اکنون محققان طرحی ساده‌تر و کوچک‌تر برای "موچین‌های نوری" ابداع کرده‌اند که از عدسی‌های فراسطحی با میلیون‌ها ستون کوچک استفاده می‌کند. با توجه به اندازه کوچک آنها، دیدن و دستکاری اتم‌های منفرد بسیار دشوار است، اما یافتن راه‌هایی برای انجام این کار بسیار مفید خواهد بود.
اختراع لیزر در دهه ۱۹۶۰ در نهایت منجر به این یافته شد که فشار تابش نور می‌تواند برای به دام انداختن ذرات، اتم‌ها و حتی باکتری‌های زنده مهار شود. "موچین‌های نوری" در دهه ۱۹۸۰ متولد شدند و سازندگان آنها جایزه نوبل فیزیک را در سال ۲۰۱۸ به خانه بردند.
به همان اندازه که این ابزارهای ساخته شده از نور، قدرتمند بوده‌اند، به عدسی‌های نسبتاً بزرگی در مقیاس سانتی‌متری نیاز دارند و با استفاده از سیستم‌های میکروسکوپی مجزا از اتم‌ها تصویربرداری می‌کنند. اما این سیستم‌ها نمی‌توانند در خلاء که اتم‌ها در آن نگه داشته شده و به دام افتاده‌اند، کار کنند.
اکنون دانشمندان موسسه ملی استاندارد و فناوری(NIST) و موسسه "جیلا"(JILA) برای مطالعه جدید خود، نوع جدیدی از موچین‌های نوری را توسعه داده‌اند که هر دو مشکل را حل می‌کند.
این طراحی جدید از یک مربع شیشه‌ای ۴ میلی‌متری(۰.۲ اینچی) استفاده می‌کند که با ستون‌های ریز سیلیکونی که هر کدام چند صد نانومتر ارتفاع دارند، حکاکی شده است. این یک فراسطح را تشکیل می‌دهد که دقیقاً نور لیزر ورودی را تنظیم می‌کند و آن را روی ابری از اتم‌ها در خلاء متمرکز می‌کند و یکی را برای به دام انداختن جدا می‌کند.
این سیستم به روشی بسیار هوشمندانه کار می‌کند. ابتدا نور لیزر به صورت یک موجِ مسطح ساطع می‌شود، به این معنی که به صورت یک سری صفحات مسطح حرکت می‌کند. هنگامی که این صفحات به فراسطح برخورد می‌کنند، نانوستون‌ها امواج نور را به موج‌هایی کوچک‌تر تبدیل می‌کنند که کمی با یکدیگر هماهنگ نیستند و در زمان‌های مختلف به اوج خود می‌رسند. این ساختار باعث می‌شود که موج‌های کوچک یا موجک‌ها با یکدیگر تداخل داشته باشند و به طور موثر تمام انرژی خود را در یک نقطه بسیار ظریف متمرکز کنند و اتمی که در آن نقطه است را به دام می‌اندازند.
با برخورد امواج صافی که از زوایای مختلف به فراسطح می‌آیند، موجک‌ها را می‌توان بر روی نقاط مختلف متمرکز کرد که به موچین نوری اجازه می‌دهد تا چندین اتم منفرد را به طور همزمان به دام بیندازد. برخلاف سیستم‌های موجود، این کار را می‌توان درست در داخل محفظه خلاء که اتم‌های هدف در آن نگهداری می‌شوند، انجام داد و به هیچ قطعه متحرکی نیز نیاز ندارد.
این تیم تحقیقاتی در آزمایشات خود با به دام انداختن ۹ اتم روبیدیم به طور جداگانه و نگه داشتن روی هر یک برای حدود ۱۰ ثانیه، کارایی فراسطح را نشان دادند. محققان اتم‌های به دام افتاده را با ضربه زدن به آنها با منبع نور جداگانه‌ای که آنها را درخشان می‌کرد، ردیابی کردند و این مزیت دیگر سیستم جدید آنها را نشان داد. این مزیت که فراسطح می‌تواند اساساً به صورت معکوس نیز کار کند و فلورسانس ساطع شده از اتم‌ها را جمع آوری کند و آن را به یک دوربین خارجی برای تصویربرداری از اتم‌ها هدایت کند.
محققان می‌گویند که این سیستم جدید می‌تواند با میدان دید بزرگ‌تر یا چند فراسطح که به صورت هماهنگ کار می‌کنند، بزرگ‌تر شود و به آنها اجازه می‌دهد صدها اتم را به طور بالقوه جذب و دستکاری کنند.
این کار می‌تواند اساس حافظه رایانه کوانتومی را تشکیل دهد، جایی که داده‌ها در حالت‌های کوانتومی هر اتم پردازش و ذخیره می‌شوند.
این مطالعه در مجله PRX Quantum منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
فضانوردان چینی به زمین بازگشتند
فضانورد قدیمی ناسا بازنشسته شد
موج جریمه‌های سنگین در انتظار توییتر
هکرهای چینی سرویس مخفی آمریکا را فلج کردند
توالت هوشمند به کمک تشخیص بیماری‌های روده می‌آید
مهارت‌آموزی صحیح در مدارس، کیفیت خدمات در جامعه را بالا می‌برد
طرح 313، روحیه خودباوری، هویت ملی و مذهبی را در دانش‌آموزان تقویت می‌کند
قالیباف: برآورده کردن خواسته‌های یک جوان در ۴۰ سالگی‌اش برایش ارزشی ندارد
محصول مجازی قصه‌های پندآموز منتشر می‌شود
کتاب تصویری نورمن این کارو نکرده منتشر شد
آزمون کتبی دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی برگزار شد
افزایش یک میلیونی دانش‌آموزان و نیاز ساخت ۲۵ هزار کلاس درس
کپسول اوریون در راه بازگشت به خانه قرار گرفت
آغاز ثبت‌نام آزمون کارشناسی ارشد از فردا
کشف ستون بزرگ مذاب زیر سطح مریخ+عکس
آغاز ثبت‌نام در جایزه البرز ۱۴۰۲ به منظور تقدیر از نخبگان
توجه به کودکان استثنایی مصداق عدالت آموزشی است
۶ هزار و ۷۰۰ نیاز پژوهشی در کشور شناسایی شد
تصاویر دیدنی از کرج برفی در این روزها
مالک کره ماه چه کسی است؟
ترسناک‌ترین موجودات عجیب‌الخلقه دریایی+عکس
نظام آموزشی دانشگاه پیام نور بازنگری می‌شود
تشکیل کمیته‌ای برای بررسی خودکشی دانشجوی دکتری
رقابت ورزشی 13 هزار دانش‌آموز دبیرستانی
افزایش ۳ درصدی پوشش تحصیلی دانش‌آموزان استثنایی
جنبش‌های دانشجویی بیدارکننده افکار و شکل‌دهنده گفتمان‌ها هستند
دانشگاه باید محل تضارب آرا و اندیشه باشد
عدم اختصاص ردیف مستقل بودجه برای ورزش در دانشگاه ها
استفاده از فیلم‌های منتخب جشنواره رشد در کتاب‌های درسی
معلمان استثنایی بدون مشکل استخدام می‌شوند
چهل و ششمین شماره نشریه سرو منتشر شد
شعب کتابشهر به مخاطبان تخفیف می‌دهند
شیوه‌نامه یارانه غذای دانشجویی ابلاغ شد
رونمایی از سامانه‌های معاونت فرهنگی و اجتماعی وزارت علوم
شرایط پرداخت وام به دانشجویان ترم اضافه و مجازی اعلام شد
امروز آخرین مهلت شرکت در تکمیل ظرفیت دستیاری‌پزشکی
قدردانی از مرزبندی دانشگاهیان با متعرضین به ساحت دانشگاه
کتاب سینمای ژاپن؛ از آغاز تا پایان جنگ جهانی دوم منتشر شد
حقیقت و افسانه بازنشر شد/شرح حال راسل و کتاب‌های تاثیرگذار بر او
شناسایی لاشه ۲۵۰۰ فوک خزری در سواحل روسیه
نحوه شرکت در المپیادهای علمی دانش‌آموزی مشخص شد/ آغاز ثبت‌نام از فردا
توضیحات آموزش و پرورش فارس در خصوص تنبیه بدنی دانش آموز مرودشتی
حضور رئیس جمهور در دانشگاه تهران به مناسبت روز دانشجو قطعی شد
تصمیم مهم درباره تعهدات آموزش رایگان رشته های علوم پزشکی در کنکور
وبینار معرفی طرح شهید وزوایی ویژۀ طلاب برگزار می‌شود
دانشگاه امیرکبیر هیچ مجوزی برای برگزاری برنامه ۱۶ آذر صادر نکرد
جنبش دانشجویی دوباره احیا می‌شود؟
آغاز فرآیند نقل و انتقال دانشجویان علمی کاربردی از امروز
۱۶ آذر امسال، نقطه عطفی در نمایش بلوغ جنبش اصیل دانشجویی است
جلسه همفکری ریاست دانشگاه خوارزمی با نمایندگان دانشجویان
310 هزار دانش‌آموز در المپیاد ورزشی درون مدرسه‌ای شرکت می‌کنند
مدارس به پاتوق‌های نوجوانانه تبدیل می‌شود
کتاب احکام باروری و فرزندآوری منتشر شد
کالای فرهنگی ره توشه با مرور بیانات ائمه معصومین برگزار می‌شود
روز شمار هفته بزرگداشت قرآن، عترت و نماز اعلام شد
معاون وزیر علوم: ایجاد رشته‌های جدید متناسب با نیاز جامعه است
دروس هنرستانی‌ها به عنوان سابقه تحصیلی کنکور هنر در نظر گرفته شد
بازدید رایگان دانشجویان از برج میلاد
پزشکیان:می‌گویند اعتراض نکنید/خضریان: می‌توان با اصلاح، اعتراض را پذیرفت
اجرای مربی‌گری اساتید علوم پزشکی تهران در آموزش، پژوهش و فرهنگ
مهلت ارسال آثار به اولین جشنواره علمی شهید چمران تمدید شد
معاون پارلمانی رئیس جمهور به دانشگاه علامه می رود
برگزاری مراسم روز دانشجو در دانشگاه شریف با حضور انسیه خزعلی
توضیحات ویس کرمی در خصوص دو نوبته شدن جلسات مجلس در آستانه روز دانشجو
تقدیر از ۴۷ محقق برتر در جشنواره پژوهش و فناوری دانشگاه تهران
چاپ ترجمه کتاب افسر انگلیسی درباره فعالیت‌های بریتانیا در ایران
ژنرال ارتش مرده اسماعیل کاداره به کتابفروشی‌ها آمد
شرکت ۵ هزار و ۷۰۰ نفر در مهلت مجدد ثبت نام آزمون دکتری ۱۴۰۲
پیام رئیس دانشگاه تهران در پی شهادت دانش‌آموخته بسیجی این دانشگاه
رئیس سابق دانشگاه صنعتی شریف عضو آکادمی علوم جهان شد
دانش‌آموزان، آموزش‌های امدادی می‌بینند
آغاز ثبت‌نام وام دانشجویان دستیاری و دکتری تخصصی
پیشرفت علم و مسائل آن منتشر شد/جستجوی نظریه‌ای در باب رشد علم
کودک آزاری مدرن در عصر دیجیتال/آیا متاورس یک مدینه فاسده است؟
دلیل افزایش ۵ برابری نرخ لغو تعهد آموزش رایگان
اعمال آخرین مدرک تحصیلی در احکام کارگزینی معلمان
آخرین مهلت ثبت‌نام آزمون دکتری
فردا، آخرین مهلت ثبت درخواست تدریس در دانشگاه علمی کاربردی
نظام آموزشی دانشگاه پیام‌نور بازنگری می‌شود
علت مسمومیت دانشجویان دانشگاه صنعتی اراک هنوز اعلام نشده است
حیوان عجیبی که مغز خود را می‌خورد+عکس
بازسازی دیدنی چهره زن ۱۶۰۰ ساله+عکس
تانک‌های خودران آلمان به خدمت اوکراین درآمد+عکس
پیرترین حیوان روی خشکی که با نزدیک ۲ قرن سن+عکس
کشف تمساح شاخ‌دار عجیب در استرالیا+عکس
زندگی عجیب هیولای ماقبل تاریخ در کاستاریکا+عکس
ایده عجیب یک دانشمند برای سکونت در مریخ
تصویر دیدنی از تلفن همراه ناصرالدین شاه قاجار+عکس
لحظه دیدنی پیاده‌روی فضایی دو فضانورد+عکس
پرتره مومیایی‌ها در مقبره مصر باستان کشف شد+عکس
اسباب بازی جالب کودکان در عصر برنز+عکس
خودروهایی که عمر طولانی می‌کنند+عکس
مالک کره ماه چه کسی است؟
باور کنید این یک آهنگساز زن نیست، ربات است+عکس
رونمایی از بزرگترین بمب افکن اتمی آمریکا+عکس
پرنده شکاری هندی‌ها پهپادها را بیچاره کرد+عکس
رونمایی از شاهکار سوپر آفرودی لامبورگینی+عکس
کشف ستون بزرگ مذاب زیر سطح مریخ+عکس
تصویر شگفت‌انگیز هابل از یک خوشه ستاره‌ای+عکس
فضانوردان چینی در مغولستان فرود می‌آیند
نسل جدید ماهواره استارلینک مستقر می‌شود
تصویر شگفت‌انگیز از بزرگترین قمر زحل+عکس
استفاده بحث‌برانگیز از تکنولوژی VAR در جام‌جهانی فوتبال
ترسناک‌ترین موجودات عجیب‌الخلقه دریایی+عکس
توالت هوشمند به کمک تشخیص بیماری‌های روده می‌آید
هکرهای چینی سرویس مخفی آمریکا را فلج کردند
رقابت راه آهن پر سرعت اسپانیا با دنیا داغ می‌شود
تصویربرداری حجمی در فناوری انیمیشن موانع را می‌شکند
کپسول اوریون در راه بازگشت به خانه قرار گرفت
پلانکتون‌ها به کمک رهایی از کربن دی‌اکسید اقیانوس‌ها می‌آیند
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.