ابداع دقیق ترین شناساگر کوانتومی توسط دانشمند ایرانی - مجله جهانگیر

به گزارش گروه رسانه های مجله جهانگیر، فیزیک کوانتوم در حال بیرون آمدن از فضای آزمایشگاه و ورود به زندگی روزمره مردم است. به رغم اعلام نتایج در خصوص اینکه رایانه های کوانتومی توانایی انجام محاسباتی را دارند که رایانه های سنتی قادر به انجام آنها نیستند، چالش های فنی بسیاری بر سر راه ورود فیزیک کوانتومی به دنیای واقعی وجود دارد و تحقیقات جدید یک دانشمند ایرانی و همکارانش در دانشگاه آلتو(Aalto) و دانشگاه لوند(Lund) می تواند ابزار مهمی برای این کوشش باشد.

یکی از سؤالات مطرح در تحقیقات کوانتومی این است که چگونه گرما و ترمودینامیک با فیزیک کوانتومی همزیستی دارند. این زمینه تحقیقاتی از ترمودینامیک کوانتومی یکی از زمینه هایی است که پروفسور جوکا پکولا رئیس مرکز عالی آموزشگاه فنلاند(QTF) بر روی آن متمرکز است.

وی می گوید: این زمینه از لحاظ نظری تایید شده است و اکنون آزمایش های مهم آغاز به ظهور نموده اند.

گروه تحقیقاتی وی در حال کار بر روی ایجاد نانودستگاه های ترمودینامیکی کوانتومی است که می توانند سوالات مطرح را به صورت تجربی پاسخ دهند.

حالت های کوانتومی مانند آنهایی که در کیوبیت ها که قدرت رایانه های کوانتومی را تامین می نمایند، وجود دارند، با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار می نمایند و این تعامل ها همان چیزی است که ترمودینامیک کوانتومی با آن سروکار دارد.

اندازه گیری این سیستم ها احتیاج به تشخیص تغییرات انرژی دارد که آن قدر کوچک هستند که تشخیص آنها از نوسانات پس زمینه سخت است.

مشکل دیگر این است که حالت های کوانتومی می توانند پس از اندازه گیری تغییر نمایند.

بنابراین محققان مجبور بودند دماسنجی بسازند که بتواند بدون دخالت در هیچ یک از حالت های کوانتومی که قصد سنجش آنها را دارند، تغییرات بسیار ناچیز را اندازه بگیرد.

بیان کریمی دانشجوی دکترا در مرکز عالی آموزشگاه فنلاند(QTF) نیز روی این پروژه کار می نماید. دستگاه ابداعی وی یک گرماسنج است که گرما را در یک سیستم اندازه گیری می نماید. این دستگاه از یک نوار مسی حدود هزار بار نازک تر از موی انسان استفاده می نماید.

کریمی می گوید: شناساگر ما تابش را از حالت های کوانتومی جذب می نماید و انتظار می رود میزان انرژی آنها و چگونگی تعامل آنها با محیط اطراف را تشخیص دهد. یک حد نظری در خصوص میزان دقیق بودن یک گرماسنج وجود دارد و دستگاه ما اکنون به آن حد رسیده است.

بنابراین طبق ادعای بیان کریمی دستگاه ابداعی وی در بالاترین سطح ممکن عمل می نماید و بهترین نمونه از شناساگر کوانتومی در دنیا است.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.

منبع:ایسنا