کد خبر: 124025
ف
عدسی‌های نانو اتم‌ها را به دام انداختند
عدسی‌های نانو ستونی به دانشمندان اجازه می‌دهند اتم‌های منفرد را با نور به دام بیاندازند.

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


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
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.

برگزاری اختتامیه جشنواره دانشجوی نمونه با حضور رئیس‌جمهوری

امروز؛ آخرین مهلت ثبت نام در فراخوان جذب هیات علمی دانشگاه ‌آزاد

اطلاعیه دانشگاه علامه طباطبایی درباره نحوه برگزاری کلاسها از شنبه

کلاس های دانشگاه شهیدبهشتی از روز شنبه ۹ مهرماه حضوری شد

جزئیات انواع وام های دانشجویان علوم پزشکی برای سال تحصیلی جدید

در راستای جهاد تبیین، وظیفه فرهنگیان بصیرت افزایی است

توسعه آموزش‌های فنی و حرفه‌ای جزو اولویت‌های آموزش و پرورش در گام دوم انقلاب است

جزئیات و زمان ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان دانشگاه علامه‌طباطبائی اعلام شد

نتایج دوره‌های کارشناسی دانشگاه جامع علمی کاربردی اعلام شد

آغاز کلاس‌های درس دانشگاه تهران به‌صورت حضوری از روز شنبه

خبر تازه درباره سیاره‌های قابل سکونت اعلام شد

چین سه ماهواره به فضا پرتاب کرد

پرواز موفق اولین کشتی پرنده دنیا+عکس

رباتی که جان انسان ها را از طوفان فیونا نجات داد

این دوربین زیرآبی با صدا کار می کند

خرابی های به بار آمده پس از طوفان فیونا+عکس

زهرا ارشادی سفیر و نماینده ایران در سازمان ملل+عکس

تصویر بامزه از یک راسو+عکس

راهکارهای ساده برای غلبه بر خستگی+عکس

تصاویر بی نظیر از کهکشان ها+عکس

تصویر قدیمی از گله فیل+عکس

تصویر جالبی از ناصرالدین شاه+عک

آماده شدن برای مقابله با طوفان+عکس

علت تعویق پرتاب ماموریت کرو-۵ اعلام شد

این خودروها هنوز در آمریکا به تولید بالا نرسیدند

هوش مصنوعی ۱۰۰ هزار معادله کوانتومی را حل کرد

اجرای ۹۹ درصدی طرح‌های آموزشی مصوب دور اول سفرهای استانی رئیس‌جمهوری

مدارس سمپاد ظرفیت اجرای تعلیم و تربیت تمام‌ ساحتی را دارند

دیدار وزیر علوم، با دانشجوی دکتری ریاضی دارای معلولیت دانشگاه علم و صنعت

زمان ثبت نام پذیرفته‌شدگان کاردانی علمی کاربردی اعلام شد

بیست و سومین کنگره ملی سالیانه و نهمین همایش بین المللی پژوهشی دانشجویان علوم پزشکی آغاز شد

استفاده از ماسک برای دانش آموزان ضروری است

اعلام زمان انجام مصاحبه کدهای ۱۱ تا ۳۶ آزمون سراسری ۱۴۰۱

شهلا باقری» به‌عنوان سرپرست اداره‌کل انجمن اولیا و مربیان منصوب شد

کتاب انگلستان عصر الیزابت به کتابفروشی‌ها آمد

سالگرد شهادت منوچهر محققی و تدفین صدرا آقامیری برگزار می‌شود

مهم‌ترین راه افزایش بهره‌وری نوآوری، مدیریت تکنولوژی است

دریافت یک دهم نرخ غذای دانشگاه ها از دانشجویان

دانشگاه استرتفورد در معرض نابودی کامل!

خرد کردن و توزیع امکانات راهکار کیفی سازی مدارس سمپاد نیست

تحصیل ۴ میلیون کودک پیش دبستانی در کشور/ نقش مهد کودک و پیش دبستانی در تربیت کودکان

۲۲ مهر زمان برگزاری آزمون معلمان طرح مهرآفرین

تجدید چاپ درسو اوزالا پس از گذشت ۳۹ سال از چاپ اولش

به عشق بچه‌های تو دِه منتشر شد

کتاب BBC ضد فارسی منتشر شد/پژوهشی در باب دشمنی‌ بریتانیا

جادوی زبان به روایت سیروس شمیسا منتشر شد

آغاز اجرای ورزش زورخانه‌ای ‌در مدارس ابتدایی 6 استان کشور

زنگ پرورشی به اندازه کتاب درسی وزن دارد

آموزش مهارتی دانشجومعلمان در چارچوب سند تحول بنیادین

تحولی در روش تحقیق به کمک هوش مصنوعی

آغاز توزیع تغدیه رایگان دانش‌آموزی از هفته آینده

مهلت جدید ثبت‌نام در سامانه رتبه‌بندی معلمان از ۲۵ مهر

اعلام نرخ نهایی سرویس مدارس/دعوت از والدین برای فعالیت در سرویس مدرسه

ایمنی ۸۰ درصد مدارس پایتخت در وضعیت زرد و قرمز

سردرگمی داوطلبان از برگزاری کنکور پایان یافت/ اعلام چگونگی تاثیر معدل بر آزمون ۱۴۰۲

فردا؛‌ آغاز پیش ثبت نام نودانشجویان دانشگاه الزهرا(س) برای خوابگاه

پیگیری رئیس دانشگاه شریف برای آزادی دانشجویان بازداشتی

نتایج نهایی سی و ششمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی اعلام شد

فعالیت ۸ خوابگاه با ظرفیت ۲۳۰۰ دانشجو در دانشگاه علوم پزشکی مشهد

کارنامه نهایی کنکور سراسری ۱۴۰۱ امروز منتشر می شود

ثبت نام انتقال نودانشجویان شاهد و ایثارگر علوم پزشکی آغاز شد

راه اندازی رشته های دانشگاه پیام نور منطقه ای شد

کارنامه نهایی کنکور سراسری ۱۴۰۱ امروز منتشر می‌شود

پذیرش بیش از ۹۵۰ دانشجو در دانشگاه علوم پزشکی لرستان

ثبت‌نام حضوری نودانشجویان دانشگاه تهران انجام می‌شود

تصویر دیدنی از طبیعت استان گلستان+عکس

تصویر دیدنی از مسابقه جهانی دوچرخه سواری در استرالیا+عکس

چه زمانی برای ورزش کردن مناسب نیست؟

زهره باید به جای مریخ هدف ماموریت جدید باشد

حرکت عجیب برای درک زلزله بعدی ژاپن

راز بزرگ درباره مغز نهنگ‌ها فاش شد

تغییر بزرگ اپل برای نام گوشی‌هایش

جریمه ۲۹ میلیون در انتظار تیک تاک

آغاز تولید آیفون ۱۴ در هند

راه اندازی رشته‌های دانشگاه پیام نور منطقه‌ای شد

آغاز ثبت‌نام انتقال نودانشجویان شاهد و ایثارگر علوم پزشکی

دمپایی عجیب زنان اشراف+عکس

شی جینپینگ در انظار عمومی ظاهر شد+عکس

طبیعت زیبای تالش+عکس

جاده ای مه گرفته در سیاهکل دیلمان+عکس

تصویر عجیب از خوک دوران دایناسورها+عکس

کنایه سنگین تلگرام به واتساپ+عکس

تصاویر دیدنی از فولکس واگن های عجیب و غریب+عکس

این خودروی زیبای برقی پنج دقیقه ای شارژ می شود

ماجرای اصابت عمدی فضاپیمای ناسا به یک سیارک

ماشین زیبای ژاپنی به ایران برمی‌گردد؟+عکس

اعترافی عجیب درباره خودروهای خودران

حرکت عجیب برای درک زلزله بعدی ژاپن

ساخت اولین دستگاه ام آر آی قابل حمل

یک چهارم تولید آیفون به هند منتقل شد

کشف باورنکردنی درباره پلاستیک اعلام شد+عکس

کشف نقطه داغ در مدار سیاهچاله کهکشان

انسان‌ها به مریخ هم رحم نکردند

زهره باید به جای مریخ هدف ماموریت جدید باشد

آغاز تولید آیفون ۱۴ در هند

شرایط مساعد تشکیل حیات در مریخ در یک زمان خاص

فضاپیمای چندبار مصرف اروپا برای سفر به اعماق فضا

تصویر سه بعدی بی‌نظیر از ابرهای سیاره مشتری+عکس

راز بزرگ درباره مغز نهنگ‌ها فاش شد

خبر عجیب درباره متاورس اعلام شد

پرواز موفق اولین کشتی پرنده دنیا+عکس

هوش مصنوعی ۱۰۰ هزار معادله کوانتومی را حل کرد

تصویر جذاب از حلقه‌ها و قمرهای سیاره نپتون+عکس

پرتاب آرتمیس ۱ بار دیگر لغو شد

تغییر بزرگ اپل برای نام گوشی‌هایش

با این نقشه روی مریخ پیاده‌روی کنید+عکس

این کفش‌ها زیر آب تجزیه می‌شوند

پهپادهایی که می‌توانند سازه ۳ بُعدی بسازند

تحولی در روش تحقیق به کمک هوش مصنوعی

تقلید صدای هر شخص با هوش مصنوعی ممکن می‌شود