آوین ویژه»

رقابت دو اسطوره برای زدن هزارمین گل آغاز جلسه استیضاح همتی در مجلس ۱۳۰۰ تن کود اوره در انبارهای استان بوشهر ذخیره شد اکران مردمی فیلم «باغ کیانوش» در شیراز پیش بینی مه رقیق و کاهش دید در خوزستان گروه های حساس مراقبت باشند؛ هوای تهران آلوده است بهترین هتل‌های تهران برای سفر کاری با دسترسی مناسب شورای کشاورزی باید به پارلمان کشاورزی خوزستان تبدیل شود رهبر انقلاب: تنها راه پیشبُرد کشور استفاده از توانمندی‌های بخش خصوصی است تشکر امام جمعه کرج از پزشکیان برای برکناری معاون پارلمانی ۷ تیر؛ آغاز بازگشت دانشجویان پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس به خوابگاه‌ها استاد دانشگاه اصفهان: قانون هوای پاک ایرادات فنی بسیاری دارد شیوه نامه‌های دامپزشکی با نظرات تولیدکنندگان تدوین می‌شود سهامداران به گوش باشند | جزئیات عرضه اولیه آواک در ۸ دی ستاره پرسپولیس به تمرینات گروهی اضافه شد کمیته‌های مردمی پای کارمراسم بزرگداشت سالگردشهید رئیسی در خراسان‌جنوبی تلویزیون مثل محسن چاوشی میدان‌دار شود؛ لزوم تنوع مجریان گزافه‌گویی مشاور امنیت ملی ترامپ درباره ایران

0

ساعت کوانتومی بدون عقربه: کشف روش جدید برای سنجش زمان

  • کد خبر : 109730
  • ۰۹ اردیبهشت ۱۴۰۴ - ۷:۴۸
ساعت کوانتومی بدون عقربه: کشف روش جدید برای سنجش زمان

فیزیکدانان زمان را بدون شروع اندازه‌گیری کردند تا به شیوه متفاوت و جدید و دقیق‌تری مفهوم زمان را تعریف کنند.

غزال زیاری: در دنیای ما که مملو از ساعت‌های تیک‌تاک دار و پاندول‌های در حال نوسان است، سنجش زمان تنها مسئله‌ای است بین “آن موقع” و “الآن”؛ تا پیش از این برای این کار فقط کافی بود تا ثانیه‌ها را بشماریم.

اما در مقیاس کوانتومی (جایی که الکترون‌ها دائماً در حال نوسان‌اند) “آن موقع” لزوماً قابل پیش‌بینی نیست و مفهوم “الآن” هم معمولاً به‌صورت مه‌آلود و مبهمی ظاهر می‌شود. در این شرایط است که دیگر نمی‌توان روی کرنومتر حساب باز کرد.

اما نکته جالب اینجاست که طبق پژوهشی که در سال ۲۰۲۲ توسط فیزیکدانان دانشگاه اوپسالای سوئد انجام شد، راه‌حل احتمالی این موضوع در خودِ ماهیت مه‌آلود کوانتومی نهفته است.

زمان‌سنجی با موج کوانتومی

این پژوهش، با بررسی ماهیت موجی حالت‌های خاصی از اتم‌ها به نام حالت‌های ریدبرگ (Rydberg)، روش جدیدی را برای سنجش زمان ارائه داده که دیگر نیازی به تعیین نقطه شروع ندارد.

اتم‌های ریدبرگ، مثل بادکنک‌های بیش از حد باد شده‌ای در دنیای ذرات هستند که به‌جای هوا، با لیزر باد می‌شوند. در این حالت، الکترون‌ها در وضعیت بسیار پرانرژی قرار گرفته و در مدارهایی دور از هسته می‌چرخند.

ساعت کوانتومی بدون عقربه: کشف روش جدید برای سنجش زمان

در بسیاری از کاربردها، یک لیزر دیگر هم برای بررسی جایگاه الکترون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که در عین حال زمان را نیز می‌سنجد. این تکنیک که به آن‌ “پمپ-پروب” (Pump-Probe) می‌گویند، در اندازه‌گیری سرعت فرآیندهای فوق‌سریع الکترونیکی به کار می‌رود.

در این پژوهش، فیزیک‌دانان نشان دادند که وقتی چندین بسته موجی ریدبرگ (Rydberg Wave Packets) به طور هم‌زمان ایجاد شوند، الگوهای تداخلی خاصی پدید می‌آید که در حقیقت مثل اثر انگشت‌هایی هستند که مدت زمان گذشته را نشان می‌دهند.

ساعت کوانتومی بدون عقربه: کشف روش جدید برای سنجش زمان

سنجش زمان بدون نیاز به نقطه شروع

خانم مارتا برهولتس، فیزیک‌دان دانشگاه اوپسالای سوئد و نویسنده اصلی این مطالعه در این رابطه توضیح داد: «وقتی از شمارنده استفاده می‌کنید، باید نقطه صفر را تعریف کنید. یعنی باید از جایی شمارش را آغاز کنید. اما مزیت این روش آن است که نیازی به زمان شروع ندارید؛ فقط به ساختار تداخل نگاه می‌کنید و می‌گویید: “خب، چهار نانوثانیه گذشته.”»

در جریان این بررسی اعضای تیم تحقیقاتی با استفاده از لیزر، اتم‌های هلیوم را به حالت ریدبرگ رساندند و سپس با تطبیق مشاهدات آزمایشگاهی‌شان با پیش‌بینی‌های نظری، نشان دادند که چگونه این ساختارهای موجی می‌توانند زمان را مشخص کنند.

این روش سنجش دقیقاً مثل مقایسه زمان دویدن یک دونده ناشناس با گروهی از دونده‌ها با سرعت مشخص است. در نتیجه دیگر نیازی به دانستن زمان آغاز یا پایان نخواهد بود و تنها کافی است تا تداخل‌ها را مورد بررسی قرار دهیم.

زمان‌سنجی تا یک تریلیونیوم ثانیه

دانشمندان موفق شدند تا با بهره گیری از  این روش، رویدادهایی را در مقیاس ۱.۷ تریلیونیوم ثانیه (پیکوثانیه) ثبت کنند که در نوع خود اتفاقی استثنایی است. البته طبق توضیح محققان در آینده ممکن است تا در این بررسی به‌جای اتم هلیوم، از اتم‌های دیگر یا پالس‌های لیزری با انرژی‌های متفاوت استفاده شود تا بدین ترتیب دامنه این “کتابچه راهنمای کوانتومی زمان” گسترده‌تر شده و شرایط متنوع‌تری را پوشش دهد و باید منتظر بمانیم و ببینیم که نتایج این بررسی‌های جدید به چه نحوی رقم خواهد خورد.

منبع: sciencealert

۲۲۷۲۲۷

لینک کوتاه : https://avindaily.ir/?p=109730

جویای نظرات شما هستیم

مجموع دیدگاهها : 0
قوانین درج کامنت در آوین‌دیلی
  • کامنت‌های ارسالی شما، ابتدا توسط سردبیر آوینی ما بررسی خواهد شد.
  • اگر کامنت شما، حاوی تهمت یا افترا باشد، منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.