به گزارش ثریا بسیاری از اثرات کوانتومی را تنها میتوان در دماهای بسیار سرد ایجاد کرد و این موضوع میزان مفید بودن آنها را در شرایط محیطی دنیای واقعی محدود میکند. اکنون محققان دانشگاه پرینستون وضعیت کوانتومی عجیبی را در یک ماده در دمای اتاق نشان دادهاند.
عایق توپولوژیک مادهای است که ساختار آن، الکترونها را به روشی منحصر به فرد هدایت میکند. بخش عمدهای از این ماده عایق است که به طور کامل از جریان یافتن الکترونها جلوگیری میکند. با این وجود، لایههای نازکی در سطح و امتداد لبههای آن وجود دارند که بسیار رسانا هستند و به الکترونها اجازه میدهند آزادانه با راندمان بالا جریان داشته باشند. با توجه به این ویژگیهای عجیب، عایقهای توپولوژیک میتوانند میزبان برخی از حالتهای کوانتومی جذابی باشند که برای ساخت فناوریهای کوانتومی در آینده مفید هستند.
اما یک مشکل وجود دارد. اکثر حالتهای کوانتومی بسیار آسیبپذیر هستند و هنگام بروز اختلال دچار فروپاشی میشوند. گرما یا اختلال حرارتی یک محرک اصلی در این مورد است. زمانی که مواد گرمتر میشوند، اتمهای موجود در آنها با انرژیهای بالاتر مرتعش شده و حالت کوانتومی را مختل میکنند. به این ترتیب، بیشتر آزمایشها و فناوریهایی که از اثرات کوانتومی استفاده میکنند باید در دمای نزدیک به صفر مطلق انجام شوند، جایی که حرکت اتمها به سرعت کند میشود. اما این به نوبه خود باعث میشود که استفاده گستردهتر از این فناوریها غیر ممکن باشد.
در مطالعهای جدید، محققان پرینستون راهی برای حل این مشکل پیدا کردند و شاهد اثرات کوانتومی در یک عایق توپولوژیک در دمای اتاق بودند. ماده انتخابی آنها یک ترکیب کریستالی معدنی به نام بیسموت برمید بود.
مشخص شده است که این ماده دارای "شکاف انرژی"(Band gap) مناسب است. یا به زبان دیگر یک "مانع" عایق است که در آن الکترونها نمیتوانند با سطوح انرژی خاصی وجود داشته باشند. این شکاف انرژی باید به اندازه کافی گسترده باشد تا در برابر اختلال حرارتی محافظت ایجاد کند، اما آنقدر گسترده نباشد که اثر جفت شدگی مدار چرخشی الکترونها را مختل کند. اثری که برای پایدار نگه داشتن آنها حیاتی است. مشخص شد که بیسموت برومید دارای شکاف انرژی بیش از ۲۰۰ میلی الکترون ولت است، درست در نقطهای که میتواند حالت کوانتومی را در دمای اتاق، ثابت نگه دارد.
این گروه با مشاهده آنچه که حالت لبهای اسپین هال کوانتومی(spin hall) نامیده میشود و ویژگی منحصر به فرد این سیستمهای توپولوژیک است، یافتههای خود را تایید کردند.
محققان میگویند که این پیشرفت برای پیشبرد فناوریهای کوانتومی مانند اسپینترونیک مفید خواهد بود. اسپینترونیک علم استفاده از اسپین الکترونها در الکترونیک است.
نانا شومیا(Nana Shumiya) ، نویسنده اول این مطالعه میگوید: من معتقدم که کشف ما، مرزهای کوانتوم را به میزان قابل توجهی جابهجا خواهد کرد.
این تحقیق در مجله "Nature Materials" منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریالهای نوستالژیک اضافه میشود
سامانه «سادان» برای ارزشگذاری داراییهای نامشهود راهاندازی میشود
آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد
بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
روند پرداخت یارانههای تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند
بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
لباس مدرسه فقط فرم نیست، کودک باید آن را دوست داشته باشد
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حجتالاسلام قمی: مردم نمیگذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
چرا عرفانهای نوپدید برای جوان امروز جذاباند؟
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمیکند؛ آغاز ایمنسازی
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
حسین علیزاده مهمان «همکلام» میشود
بازی «بومبوم» با حضور خانواده شهید طهرانیمقدم رونمایی شد
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور میشد؟
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
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.