به گزارش ثریا - دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) در ایالات متحده پس از ثبت اولین تصاویر از اتم‌های منفرد که آزادانه در فضا برهم‌کنش دارند، به دستاورد پیشگامانه دیگری دست یافته‌اند.
این تصاویر که برهمکنش‌های بین ذرات «بُرد آزاد» را نشان می‌دهند که تاکنون فقط نظریه‌پردازی شده بودند، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا به طور مستقیم پدیده‌های کوانتومی را در فضای واقعی مشاهده کنند.
این تیم به رهبری مارتین زویرلین(Martin Zwierlein)، فیزیکدان MIT و نویسنده اصلی این مطالعه برای گرفتن تصاویر دقیق از فعل و انفعالات اتمی، روش جدیدی را توسعه دادند که به اتم‌ها اجازه می‌دهد قبل از انجماد کوتاه و درخشش آنها برای ثبت موقعیت خود، آزادانه حرکت کنند.
این تیم از این روش برای مشاهده ابرهایی با انواع اتم‌های مختلف استفاده کرد و برای اولین بار چندین تصویر پیشگامانه را ثبت کرد.
زویرلین گفت: ما می‌توانیم تک‌اتم‌ها را در این ابرهای جالب از اتم‌ها و آنچه که آنها در رابطه با یکدیگر انجام می‌دهند، ببینیم که بسیار زیباست.
کاوش در ابر اتمی
اتم‌ها یکی از ریزترین اجزای سازنده کیهان هستند که هر کدام فقط یک دهم نانومتر عرض دارند یا تقریباً یک میلیون بار نازکتر از یک تار موی انسان هستند. آنها علاوه بر این از قوانین عجیب مکانیک کوانتومی پیروی می‌کنند که مشاهده و درک رفتار آنها را بسیار دشوار می‌کند.
شناخت موقعیت دقیق اتم و سرعت آن به طور همزمان غیرممکن است که یک اصل اساسی از فیزیک کوانتومی به نام «اصل عدم قطعیت هایزنبرگ» را تعریف می‌کند.
این عدم قطعیت مدت‌هاست که دانشمندانی را که تلاش می‌کنند رفتار اتمی را مستقیماً مشاهده کنند، به چالش کشیده است. با این حال، روش‌های تصویربرداری سنتی مانند تصویربرداری جذبی، تنها یک نمای تار ارائه می‌دهند و شکل کلی یک ابر اتمی را ثبت می‌کنند، اما نه خود اتم‌ها.
اکنون محققان برای غلبه بر این چالش، رویکرد جدیدی به نام «میکروسکوپ حل‌شده اتمی» ابداع کردند که با اجازه دادن به ابری از اتم‌ها برای حرکت و تعامل آزادانه در یک تله لیزری شروع می‌شود.
سپس محققان شبکه‌ای از نور را روشن می‌کنند تا اتم‌ها را در جای خود منجمد کند و از یک لیزر تنظیم‌شده برای روشن کردن اتم‌ها استفاده می‌کند و باعث تابش فلورسانس اتم‌ها می‌شود، حالتی که یک اتم یا مولکول‌ها از طریق آرامش ارتعاشی پس از برانگیختگی الکتریکی به حالت اولیه خود شل می‌شوند و موقعیت دقیق خود را نشان می‌دهند.
گرفتن این نور بدون ایجاد مزاحمت در این سامانه ظریف، کار کوچکی نبود.
به گفته زویرلین، چیزی که واقعاً این روش را قوی‌تر از روش‌های قبلی می‌کند، این است که اولین بار است که آنها آن را در محلی با انجماد حرکت اتم‌ها در حالی که به شدت برهم‌کنش می‌کنند و آنها را یکی پس از دیگری مشاهده می‌کنند، انجام می‌دهند.
عکس‌های فوری کوانتومی
زویرلین و همکارانش از روش تصویربرداری جدید خود برای ثبت برهمکنش‌های کوانتومی بین دو نوع بنیادی ذره موسوم به بوزون‌ها و فرمیون‌ها استفاده کردند.
بوزون‌ها از جمله فوتون‌ها، گلوئون‌ها، بوزون-هیگز و بوزون‌های W و Z که تمایل به جذب دارند، در ابری از اتم‌های سدیم در دماهای پایین جمع شده‌اند و یک میعان بوز-اینشتین(BEC) را تشکیل می‌دهند که در آن همه ذرات حالت کوانتومی یکسانی دارند.
این پیش‌بینی طولانی‌مدت مبتنی بر نظریه «لوئیس دو بروگل»( Louis de Broglie) را تأیید کرد که دسته‌بندی بوزون نتیجه مستقیم توانایی آنها در به اشتراک گذاشتن یک موج کوانتومی است. فرضیه‌ای که به عنوان «موج دو بروگل» شناخته می‌شود که به ظهور مکانیک کوانتومی مدرن کمک کرد.
رویرلین اظهار داشت: ما از این طبیعت موج‌مانند چیزهای بیشتری در مورد جهان درک می‌کنیم، اما مشاهده این اثرات کوانتومی و موج‌مانند واقعاً دشوار است. با این حال، ما با میکروسکوپ جدید خود می‌توانیم این موج را مستقیماً نظاره کنیم.
محققان همچنین از ابری با دو نوع اتم لیتیوم تصویربرداری کردند که هر کدام فرمیونی هستند که به طور معمول اتم‌های دیگر را از خود دفع می‌کند، اما می‌تواند به شدت با انواع فرمیون‌های خاص دیگر تعامل داشته باشد. آنها سپس جفت شدن این فرمیون‌های متضاد را ضبط کردند و مکانیزم کلیدی در پشت ابررسانایی را آشکار کردند.
آنها اکنون قصد دارند این روش را برای کشف حالات کوانتومی پیچیده‌تر و کمتر مورد بررسی قرار گرفته، از جمله رفتارهای گیج کننده‌ای که در فیزیک هال کوانتومی مشاهده می‌شود، بسنجند. اینها شامل سناریوهایی است که در آن الکترون‌های برهم‌کنشی، رفتارهای همبسته غیرعادی را تحت تأثیر میدان مغناطیسی از خود نشان می‌دهند.
زویرلین در یک بیانیه مطبوعاتی نتیجه‌گیری کرد: اکنون می‌توانیم بررسی کنیم که آیا این حالت‌های کوانتومی هال واقعی هستند یا خیر، زیرا آنها حالت‌های بسیار عجیبی هستند.
این مطالعه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
منبع : عصر کوانتوم
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی
نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد
طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود
پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها
استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟
هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند
تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد
داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد
ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور
رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود
اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو
اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران
شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
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.