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
جمعه ۷ اردیبهشت نمایش «یاخته» باحضور خبرنگاران و عکاسان روی صحنه می‌رود
چالش کمبود معلم در استان مرکزی کاهش می‌یابد
بازدید رئیس ستاد برگزاری آزمون‌های سراسری اردبیل از حوزه‌های امتحانی کنکور
لوگوی نود سالگی دانشگاه تهران منتشر شد
رمان جدید اکبر والایی چاپ شد/بر فراز کشتزاردر بازار نشر
زندگی عشایر فارس
تحویل واحدهای مسکونی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تا پایان شهریور
جذب امریه سربازی در پژوهشگاه ابن سینا جهاددانشگاهی
امتیاز ویژه دانشجو معلمانی که زودتر از فارغ‌التحصیلی سرکلاس درس می‌روند
آخرین آمار توزیع کارت کنکور اعلام شد
برخی ابزارهای جاسوسی کنکور را در بدن کار گذاشتند/ داوطلبان کانال‌های تقلب را ترک کنند
کنکوری‌ها اضطراب نداشته باشند/ فرصت جبران وجود دارد
فهرست دانشگاه‌های خارج از کشور مورد تایید وزارت بهداشت اعلام شد
نتایج اولیه کنکور ۱۴۰۳ نیمه مرداد اعلام می شود
اختصاص 10 امتیاز رتبه‌بندی به 5709 دانشجومعلم دانشگاه فرهنگیان
کتاب «اُمّ علاء» در نمایشگاه کتاب عرضه می‌شود
تمهیدات لازم برای کنکور ۱۴۰۳ اندیشیده شد
رقابت کنکور ۱۴۰۳ با آزمون علوم ریاضی و علوم انسانی آغاز شد
جزییات آزمون اختصاصی پذیرش دانشجو – معلم در کنکور ۱۴۰۳
اینترنت در زمان برگزاری نوبت اول کنکور ۱۴۰۳ قطع نمی‌شود
مراسم تقدیر از دست اندرکاران جشنواره جایزه ملی ثریا برگزار شد
60 درصد پروژهای مدرسه‌سازی در حال ساخت با مشارکت مردم است
منتخبین فرهنگی مجلس حضور در کمیسیون آموزش را در اولویت قرار دهند
مراقبت کنید تا اخلال و مشکلی در برگزاری کنکور سراسری رخ ندهد
ایجاد زیرساخت هوشمند رصد رشته مقاطع و رشته محل‌های علوم پزشکی
پیگیر اجرای هدفمندسازی یارانه‌های دانشجویی در سال جدید هستیم
بیش از ۸ هزار عضو هیات علمی خانم در دانشگاه‌ها فعالیت می‌کنند
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت دریافت کارت ورود به جلسه کنکور ۱۴۰۳
نسل‌کُشی در فلسطین قلب همه بشریت را به درد آورده است
خبر خوش وزیر علوم برای اعضای هیأت علمی در شرف بازنشستگی
مراد صحرایی : ۱۰۰۰ هنرستان جدید در کشور ساخته می شود
از موج متلاطم بی‌ثباتی مدیریتی تا بودجه دولتی؛ دلایل عدم اجرای ناکافی سندتحول بنیادین
پژوهش‌های چراغ خاموش امنیت ایران را رقم زد
تظاهرات دانشجویان آرژانتین در پی کاهش ارائه آموزش عالی دولتی
کتابی که برای آشنایی با افغانستانی‌ها باید خوانده شود
رییس سازمان بسیج اساتید: ۵۰ بسته سیاستی به مسئولان ارائه شد
پویش سلامت دهان و دندان ۱۷ تا ۱۹ اردیبهشت برگزار می‌شود
آیین‌نامه مدرسه تراز سند تحول بنیادین نهایی شده است
امضای تفاهم‌نامه فی‌مابین وزارت آموزش‌وپرورش و سازمان نظام پزشکی کشور
آخرین محور رویداد من یک دانش‌آموزم با نام «امام مهربانی کلید خورد
ثبت سفارش کتاب‌های درسی آغاز شد
فراخوان ششمین دوسالانه بین‌المللی کارتون کتاب منتشر شد
ورود مسافر و مهتاب با فرقه خودبینان به کتابفروشی‌ها
امروز، آخرین مهلت توزیع کارت کنکور/ آغاز رقابت داوطلبان از فردا
آکادمی ورزش و تندرستی دانشگاه علامه‌طباطبائی راه‌اندازی شد
کنترل دانشجویان حامی فلسطین به شهردار نیویورک رسید
هشدار پلیس فتا به کنکوری‌ها درباره تبلیغات فروش سوالات کنکور و تجهیزات تقلب
مجموعه شعر طنز دیزی در پنت هاوس منتشر شد
دانشمندان قلب ماه را دیدند+عکس
دانشگاه علامه‌طباطبایی میزبان ۱۵ هزار و ۳۰۵ داوطلب کنکور سراسری
انقلابی بزرگ در صنعت ترانزیت و موتورهای دیزلی اتفاق افتاد
هزینه نگهداری از خودروهای لوکس آمریکایی چقدر است؟
پیش‌فروش شنل نامرئی کننده آغاز شد+عکس
ورود قدرتمندترین گوشی نوبیا به بازار
دانشمندان تعداد جهان‌های موازی را اعلام کردند
بدون نیاز به اینترنت با واتساپ فایل منتقل کنید
حمایت دبیرخانه شورای عالی انقلاب فرهنگی از طرح های فرهنگی
تعلیم و تربیت اولویت اصلی شورای عالی انقلاب فرهنگی است
جذب هیات علمی با مدرک دکتری در دانشگاه فنی و حرفه ای لغو شد
نتیجه آزمون سازمان راهداری اعلام شد
نحوه محاسبه شهریه مدارس از راه دور
سهم دانش‌آموزان مناطق محروم برای ورود به مدارس خاص باید بیشتر شود
مهلت ثبت‌نام آزمون سنجش شایستگی‌های فنی وحرفه‌ای‌ها تا نهم اردیبهشت
آغاز پذیرش دانشجوی دکتری بدون آزمون در دانشگاه آزاد
هیچ دانشگاهی محدودیتی را برای جذب اساتید ایجاد نمی‌کند
جشنواره امامت و مهدویت در دانشگاه آزاد اسلامی برگزار می شود
نتایج آزمون جشنواره سراسری قرآن و عترت (ع) دانشجویان اعلام شد
لغو جایزه انجمن قلم آمریکا» در پی تحریم نویسندگان
برخی اختیارات را باید به مدارس تفویض کنیم
زنده‌گیری مار افعی در یک مدرسه
آغاز ثبت سفارش کتاب‌های درسی سال تحصیلی جدید
سخنان شهید بهشتی درباره نماز در بیست و هفت جمله منتشر شد
مواجهه‌ای نامتعارف با منطق هگل در کتابفروشی‌ها
دانشجویان سراسر کشور به المپیاد ورزش‌های فناورانه دعوت شدند
بررسی تأثیرپذیری الکترومغناطیسی تقویت کننده‌های توان کاربردی در تجهیزات مخابراتی
اقدامات دانشگاه جامع در راستای گسترش عفاف و حجاب
تغییر شیوه‌نامه صلاحیت علمی اساتید دانشگاه‌های علوم پزشکی
آمار داوطلبان کنکور به تفکیک استان‌ها اعلام شد
کدام واحدهای دانشگاه آزاد در زمان برگزاری کنکور تعطیل هستند؟
کاهش رغبت پسران به دانشگاه؛ شخصیت کاریکاتوری آموزش عالی یا افزایش مهارت‌محوری؟
بن سلمان از ساخت پروژه بلندپروازانه‌اش منصرف شد
یک صفحه جدید به واتساپ اضافه می‌شود+عکس
نمونه ایرانی پدافند ضدهوایی که مشابه روسی است+عکس
سیاره بیگانه بنفش رنگ میزبان بیگانگان فضایی
پیش‌فروش شنل نامرئی کننده آغاز شد+عکس
دانشمندان قلب ماه را دیدند+عکس
ناسا برای بازگشت از سیاره سرخ دست به دامن ایلان ماسک شد
رونمایی از سریع‌ترین مرسدس بنز AMG+عکس
رفع مشکل بزرگ آیفون که سال ها ذهن کاربران را مشغول کرده بود+عکس
ورود قدرتمندترین گوشی نوبیا به بازار
قدرتمندترین پهپاد ایرانی که در اوکراین معروف شده+عکس
باتری این ریزسیاه‌چاله فضایی می‌تواند انرژی چند نسل یک خانواده را تامین کند
انقلابی بزرگ در صنعت ترانزیت و موتورهای دیزلی اتفاق افتاد
علت فیلتر دسکورد اعلام شد
برای اولین بار اشعه ایکس برآمده از اتم‌ها کشف شد
اخراج کارگران تسلا و پرداخت پاداش هنگفت به ایلان ماسک
چین جنگنده‌های رادارگریز F۲۲ آمریکا را فلج کرد+عکس
هزینه نگهداری از خودروهای لوکس آمریکایی چقدر است؟
پدافند ضدهوایی ایران که شبیه اس ۳۰۰ روسیه است+عکس
جاسوس همه‌فن حریف اوکراینی‌ها که در جنگ با روسیه به کمک‌شان می‌آید
سعدی سخنگوی بین‌المللی فرهنگ ایران است
رئیس دانشگاه علم و صنعت ایران استعفاء کرد
سریع ترین موشک‌های مافوق صوت در سال ۲۰۲۴ معرفی شدند+عکس
نتایج اولیه آزمون استخدامی آموزش و پرورش اعلام شد
مهلت ثبت نام در آزمون فلوشیپ پزشکی سال ۱۴۰۳ دوباره تمدید شد
ورود «مهمان سرزده» به کتابفروشی‌ها/یک‌قصه تصویری برای کودکان
دوربین بامزه‌ای که بدون عکس گرفتن شما را شگفت زده می‌کند+عکس
ثبت‌نام وام شهریه آغاز شد
چاپ پنجمین جلد مجموعه تاریخ ایران‌زمین درباره طاهریان و آل بویه
افزایش پژوهانه اساتید برتر واحد علوم تحقیقات
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.