تاریخ:
درس صد و هفت
دانشمندان روشی کاملا جدید برای اندازه‌گیری زمان پیدا کردند
دانشمندان دانشگاه اوپسالا با استفاده از رفتار موجی الکترون‌ها در اتم‌های ریدبرگ، روشی نوین برای اندازه‌گیری زمان در مقیاس کوانتومی ابداع کرده‌اند که نیازی به نقطه شروع ندارد.
اندازه‌گیری گذر زمان در دنیای روزمره ما، با ساعت‌ها و پاندول‌ها کار ساده‌ای است: شمردن ثانیه‌ها از «قبل» تا «اکنون». اما در مقیاس کوانتومی، یعنی در دنیای الکترون‌های در حال نوسان، «قبل» همیشه قابل پیش‌بینی نیست و «اکنون» اغلب به شکلی مبهم ظاهر می‌شود. در چنین شرایطی، ساعت‌های معمولی کارایی ندارند. اما پژوهشگران دانشگاه اوپسالا در سوئد در مطالعه‌ای که سال ۲۰۲۲ آغاز شد، روشی نوین برای اندازه‌گیری زمان ارائه کرده‌اند که نیاز به نقطه شروع دقیق ندارد.
به گزارش همشهری آنلاین به نقل از ساینس آلرت،این روش مبتنی بر رفتار موجی الکترون‌ها در حالت ریدبرگ (Rydberg state) است. اتم‌های ریدبرگ را می‌توان مانند بالون‌های بسیار بزرگ‌شده در دنیای ذرات تصور کرد. این اتم‌ها با استفاده از لیزر به حالت انرژی بسیار بالا منتقل می‌شوند، طوری که الکترون‌ها بسیار دور از هسته می‌چرخند.
در آزمایش‌ها، لیزر اول الکترون‌ها را تحریک می‌کند و لیزر دوم تغییر موقعیت آنها را پایش می‌کند؛ این روش که «pump-probe» نامیده می‌شود، می‌تواند برای سنجش گذر زمان در مقیاس‌های فوق سریع استفاده شود.
آغاز دوران ساعت های کوانتومی
حرکت الکترون‌ها در حالت ریدبرگ به صورت تصادفی و مشابه بازی رولت توصیف می‌شود، اما رفتار آنها طبق قواعد ریاضی خاصی به نام بسته‌های موج ریدبرگ (Rydberg wave packets) قابل پیش‌بینی است. وقتی چند بسته موج ریدبرگ در یک فضا تداخل می‌کنند، الگوهای منحصربه‌فردی ایجاد می‌شود که هر کدام نشان‌دهنده مدت زمانی است که بسته‌ها نسبت به هم تکامل یافته‌اند.
مارتا برهولتس، فیزیکدان دانشگاه اوپسالا و رهبر این تحقیق، توضیح می‌دهد: مزیت این روش این است که نیازی به تعیین نقطه صفر نیست. شما فقط به ساختار تداخلی نگاه می‌کنید و می‌گویید، ‘۴ نانوثانیه گذشته است.
با استفاده از این «اثر انگشت‌های زمانی»، پژوهشگران موفق شدند گذر زمان را با دقت ۱.۷ تریلیونیم ثانیه اندازه‌گیری کنند، بدون نیاز به نقطه شروع و توقف سنتی. این روش می‌تواند پایه‌ای برای ساعت‌های کوانتومی آینده باشد و دامنه کاربرد آن با جایگزینی هلیم یا تغییر انرژی پالس‌های لیزری گسترش یابد.
این کشف نه تنها چشم‌اندازی تازه برای اندازه‌گیری زمان در مقیاس‌های فوق سریع ایجاد می‌کند، بلکه می‌تواند انقلابی در طراحی ابزارهای پیشرفته فیزیک کوانتومی و فناوری‌های مرتبط با آن رقم بزند.
لینک کوتاه: کپی لینک
نکاتی درباره «پیاده‌روی لنفاوی» راز دماغه متحرک کنکورد؛ شاهکار مهندسی که در هواپیماهای امروزی تکرار نمی‌شود برنج سفید یا قهوه‌ای؛ کدام برای کنترل قند خون بهتر است؟ یک کشور به‌تنهایی ۸۴۳ زبان دارد(+اینفوگرافیک) عکس یادگاری «مارگیرها با مار» در دوران قاجار طعم عجیب دهان چه چیزی درباره سلامت شما می‌گوید؟ از طعم فلزی و ترش تا تلخ و گندیده ۱۰ کتاب که آینده را با دقتی عجیب پیش‌بینی کردند؛ از هوش مصنوعی تا فناوری‌های مدرن واکنش عراقچی به تناقضات مکرون در خصوص فعالیت‌های هسته‌ای ایران؛ در روایت خود پابرجا باشید آقای رئیس‌جمهور! ورود دادستانی بم به پرونده تنبیه بدنی دانش‌آموز در دهبکری درگیری در پارلمان آلبانی در پی اعتراضات دانشجویی رایزنی تلفنی وزیران امور خارجه ایران و سنگال در مورد آخرین تحولات منطقه قیمت نفت برنت از ۱۱۳ دلار عبور کرد پیش‌بینی افسردگی در نوجوانان از روی رشد مغری آنها در کودکی تلاش ترکیه برای برگزاری نشستی با حضور وزرای ۷ کشور درمورد فلسطین، یمن و تنگه هرمز سیل در آذربایجان‌غربی جان ۲ نفر را گرفت
نظرسنجی
پیش بینی شما: قبل از انتخابات آمریکا، به ایران حمله می شود؟