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
افشاگری تازه درباره گوشی ارزان‌قیمت سامسونگ
استفاده مایکروسافت از انرژی هسته‌ای کلید خورد
حلقه‌های عجیبی که در ۲ کشور روی زمین دیده شدند+عکس
خودروی خارجی که جایگزین مناسبی برای پژو ۲۰۶ است+عکس
زره پوش غول پیکر آمریکایی که هیچ چیز مانعش نیست+عکس
حرکت عجیب بدن که جای پاسپورت را گرفت
در این ساعت‌ها پرواز برای خلبانان بسیار سخت است
چه زمانی منتظر نقاط عطف رشد اجتماعی کودک باشیم؟
با یک کلیک ساده حسابتان را خالی میکنند
پنج خودرو دارای رکورد بیشترین مسافت طی شده+عکس
هواوی از گوشی لوکسش رونمایی کرد+عکس
امیدوارم امسال شاهد اتفاقات خوبی در فضای دانشگاه‌ها باشیم
ساخت خانه‌ای برای یک موجود عجیب با فناوری نانو+عکس
تحصیل اولین بورسیه‌های صنایع در دانشگاه سمنان
ویتامین‌هایی که برای افسردگی و اضطراب مفید هستند
آشنایی با شارکو ماری توث
نشست سیاستگذاری جشنواره بین‌المللی سلامت دانشجویان برگزار می شود
فرمانده کل سپاه پاسداران انقلاب اسلامی در دانشگاه تهران تجلیل شد
رومی روم روانه بازار نشر شد
حل تدریجی مشکل سرویس دانش‌آموزان استثنایی تا پایان مهر
استادان دانشگاه شاهد ۶۰۰ میلیون تومان پژوهانه فناوری دریافت می کنند
جشن عاطفه‌ها یک کار تربیتی و هم‌راستا با مولفه‌های سند تحول است
شیر رایگان در تمام مدارس ابتدایی کشور توزیع می‌شود
مهلت انتخاب واحد دانشجویان پیام‌نور تمدید شد
اعلام آخرین مهلت ثبت درخواست مهمان شدن در دانشگاه علمی کاربردی
کشف کهکشانی جدید با تابش خیره‌کننده
ایراد عجیب آیفون ۱۵ که کاربران را کلافه کرده است
واتساپ در این گوشی‌ها از کار می‌افتد
موجود عجیب‌الخلقه که نتیجه ترکیب سگ و روباه است+عکس
پیشرفت خیره کننده خودروساز چینی+عکس
فرهنگ سینمای فارسی منتشر شد
اختراع باورنکردنی دانشمند ایرانی ثبت شد+عکس
رشته پزشکی تجارت نیست/ضرورت رعایت اخلاق مداری در حوزه آموزش سلامت
حرکت عجیب سامسونگ برای شکست اپل+عکس
سازمان سنجش آموزش کشور کماکان در وزارت علوم می ماند
انتشار ۸۰عنوان کتاب دفاع مقدسی توسط به‌نشر
تاریخچه نظامی محرمانه اینترنتی به چاپ دوم رسید
سلطان جنگ در آسمان را ببینید+عکس
کتاب بدون مرز توقیف شد
پدر همه بمب‌های اتمی دنیا را ببینید+عکس
دستاوردهای ناوگروه 86 ارتش به کتاب‌های درسی وارد می‌شود
اخذ مجوز راه‌اندازی مراکز نیکوکاری در مدارس ۳ استان
لزوم توجه به سلامت جسمی و روانی و ارتقای سواد سلامت در بین دانش آموزان
جذب نیروی امریه در سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف
دانشجویان پزشکی از وظیفه خدمت به جامعه غافل نشوند
امکان دفاع دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت انتخاب واحد دانشجویان پیام نور تا ۷ مهرماه تمدید شد
دانشگاه ها از امسال ملزم به جذب اعضای هیات علمی براساس آمایش شدند
ترجمه فرزانه طاهری از پدران و پسران به چاپ دوم رسید
ترجمه معمای پیچیده برای نوجوانان منتشر شد
ارتباط دانشگاه و صنعت کامل توسعه نیافته است/تلاش وزارت علوم برای بهبود درآمد دانشگاه‌ها
اساتید اجازه ندهند دانشجویان در دام دشمنان قسم‌خورده ملت بیفتند
تمام نوآوری‌های پانزدهمین المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی
چهارصدمین شماره جهان کتاب منتشر شد
امکان همکاری با معلمان خرید خدماتی در صورت صدور مجوز/ حجمی از کتب درسی بهتر است حذف شود
جزئیات آزمون مدارس در پایان هر دوره سه‌ساله تحصیلی/ رتبه‌های ۱ تا۱۰کنکورسال قبل معدل۲۰ نداشتند
آموزش و پرورش در صدد جذب مشاور برای مدارس/ ایجاد مدارس شبانه‌روزی در استان‌های مرزی
کسب ۷ رتبه برتر المپیاد علمی توسط دانشجویان دانشگاه علامه
برنامه‌ریزی برای برگزاری اردوهای مذهبی در دانشگاه‌ها
آغاز ثبت نام دانشجویان نوورود شریف از ۱۵ مهرماه
آغاز مهلت مجدد انتخاب رشته آزمون دکتری وزارت بهداشت
نحوه پرداخت وام شهریه دانشجویان علوم‌پزشکی چگونه است؟
برچسب مخفی‌ای که اپل روی جعبه‌های آیفون ۱۵ نصب کرده+عکس
لوازم آرایش دو هزار ساله باربی در شهر باستانی ترکیه+عکس
کشف یخچال ۲ هزار ساله با فناوری در روم باستان+عکس
تیپ جدید میرسلیم در صحن مجلس+عکس
بازیگران معروف به یاد آرش میراحمدی پا به توپ شدند+عکس
کشف ۸ مومیایی عجیب بقچه پیچ+عکس
بنرهای دیدنی شهرداری تهران برای دانش‌آموزان+عکس
حمایت از زیست بوم دانش بنیان یک ضرورت ملی
همکاری دو قطب علمی کشور در صنعت بازی‌های دیجیتال
ضرورت آگاهی در زمینه اقتصاد دانش‌بنیان
کشوری که در توسعه جت‌های مافوق صوت اول است
پرواز اولین جت لیلیوم در آسمان+عکس
رنگ‌بندی جذاب گوشی‌های گوگل+عکس
سیستم عامل جدیدی که هواوی را نجات می‌دهد
این کشور آسیایی برای اولین بار به مدار مریخ رسید
هدفون‌های مقرون به صرفه شیائومی برای کم کردن روی رقبا+عکس
پیشنهاد عجیب بازیگر معروف برای سفر فضایی
اشتباه عجیب اپل در ساخت آیفون ۱۵ لو رفت
پراید چینی با قیمت فوق‌العاده ارزان+عکس
رانش زمین این گنج گران قیمت را آشکار کرد+عکس
موجود عجیب‌الخلقه که نتیجه ترکیب سگ و روباه است+عکس
موشک دومرحله ای ایران با نامی خاص+عکس
پرنده‌ای که در مریخ دیده شد+عکس
کشف مومیایی ۶ کودک توسط کارگران شرکت لوله‌کشی گاز+عکس
ساخت گلوله‌های جدید به اندازه یک بذر+عکس
کشف یخچال ۲ هزار ساله با فناوری در روم باستان+عکس
فناوری عجیب جنگنده اف ۳۵ که خلبان‌ها آن را دوست ندارند
زره پوش غول پیکر آمریکایی که هیچ چیز مانعش نیست+عکس
یک اقیانوس در قمر مشتری کشف شد
کشف عجیب از گنج فرعون در زیر آب+عکس
اولین تصویر واقعی از آیفون ۱۵ +عکس
تصویری که فضانورد زن ایرانی به زمین مخابره کرد+عکس
اسلحه عجیب جنگ‌های باستانی در اسپانیا کشف شد+عکس
قدرت نمایی دو موشک بزرگ ایران در رژه نیروهای مسلح+عکس
پرواز اولین جت لیلیوم در آسمان+عکس
وضعیت گوشی هواوی پس از رد شدن غلتک ۲۰ تنی از روی آن+عکس
مریخ‌نورد هند به خواب ابدی فرو رفت
آخرین مدل تویوتا با قیمت کمتر از ۲ میلیارد تومان+عکس
۴ هزار هواپیمای گران قیمت در گورستان +عکس
تکه‌ای از فضا که به زمین می‌آید+عکس
با یک کلیک ساده حسابتان را خالی میکنند
روسیه به دنبال خرید موشک کروز ایران+عکس
صورت زن ۴ هزار ساله اسکاتلندی بازسازی شد+عکس
فولکس زیبایی که تبدیل به یک خانه شد+عکس
ذرات مرموز خورشید که در حال کاری عجیب هستند
در این ساعت‌ها پرواز برای خلبانان بسیار سخت است
مغز انسان در مریخ رنگ‌ها را چطور می‌بینید؟
حرکت عجیب بدن که جای پاسپورت را گرفت
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.