به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

ساخت سردترین ماده جهان با استفاده از لیزر

تاریخ انتشار: ۲۲ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۱۸۴۸۹۳

در آزمایشگاهی در کیوتوی ژاپن، محققان در حال کار روی آزمایش‌های بسیار جالبی هستند. تیمی از دانشمندان دانشگاه کیوتو و دانشگاه رایس در هیوستون تگزاس، ماده را تا حدود یک میلیاردم درجه صفر مطلق (دمای زمانی که تمام حرکت متوقف می‌شود) سرد و آن را به سردترین ماده در کل کیهان تبدیل کرده‌اند. به گفته دانشگاه رایس، این مطالعه دریچه‌ای را به قلمروی ناشناخته مغناطیس کوانتومی باز می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

کادن هازارد، استاد دانشگاه رایس، نویسنده تئوری مربوطه این مطالعه و عضو این پژوهش، گفت: «مگر اینکه تمدن بیگانه در حال حاضر آزمایش‌هایی مانند این انجام دهد، هر زمان که این آزمایش در دانشگاه کیوتو اجرا می‌شود، سردترین فرمیون‌های جهان را می‌سازد. فرمیون‌ها ذرات کمیاب نیستند. آن‌ها شامل چیز‌هایی مانند الکترون هستند و یکی از دو نوع ذره‌ای هستند که همه مواد از آن‌ها ساخته شده‌اند.

تیم کیوتو به سرپرستی نویسنده مطالعه یوشیرو تاکاهاشی از لیزر برای خنک کردن فرمیون‌ها (یا ذراتی مانند پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌هایی که عدد کوانتومی اسپین آن‌ها نصف عدد صحیحی مانند ۱/۲ یا ۳/۲ است) از اتم‌های ایتربیوم تا حدود یک استفاده کردند. میلیاردم درجه صفر مطلق تقریبا ۳ میلیارد بار سردتر از فضای بین ستاره‌ای است. این ناحیه از فضا هنوز توسط پس‌زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) یا پس‌تابش تشعشعات بیگ بنگ در حدود ۱۳.۷ میلیارد سال پیش گرم می‌شود. سردترین منطقه شناخته شده فضا، سحابی بومرنگ است که دمای آن یک درجه بالاتر از صفر مطلق است و ۳۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد.

درست مانند الکترون‌ها و فوتون‌ها، اتم‌ها تابع قوانین دینامیک کوانتومی هستند، اما رفتار‌های کوانتومی آن‌ها تنها زمانی قابل توجه می‌شوند که تا کسری از درجه صفر مطلق سرد شوند. بیش از ۲۵ سال است که از لیزر برای خنک کردن اتم‌ها برای مطالعه خواص کوانتومی اتم‌های فوق سرد استفاده می‌شود.

هازارد می‌گوید: «بازده این سرماخوردگی این است که فیزیک واقعا تغییر می‌کند. فیزیک شروع به مکانیک کوانتومی‌تر شدن می‌کند و به شما امکان می‌دهد پدیده‌های جدیدی را ببینید.

در این آزمایش، از لیزر برای خنک کردن ماده با توقف حرکت ۳۰۰۰۰۰ اتم ایتربیوم در یک شبکه نوری استفاده شد. این مدل هوبارد را شبیه سازی می‌کند، یک فیزیک کوانتومی که اولین بار توسط فیزیکدان نظری جان هوبارد در سال ۱۹۶۳ ارائه شد.

این مدل به اتم‌ها اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های کوانتومی غیرمعمول خود را نشان دهند که شامل رفتار جمعی بین الکترون‌ها کمی شبیه گروهی از هوادارانی است که در یک بازی فوتبال حرکت «موج» را انجام می‌دهند.

هازارد می‌گوید: «دماسنجی که آن‌ها در کیوتو استفاده می‌کنند، یکی از موارد مهمی است که توسط نظریه ما ارائه شده است. با مقایسه اندازه گیری‌های آن‌ها با محاسبات ما، می‌توانیم دما را تعیین کنیم. دمای ثبت شده به لطف فیزیک جدید سرگرم کننده که با تقارن بسیار بالای سیستم ارتباط دارد به دست می‌آید».

یکی از نویسندگان مطالعه اضافه کرد: هدف مدل هوبارد این است که مواد اولیه مورد نیاز برای چیزی که یک ماده جامد را به فلز، عایق، آهنربا یا ابررسانا تبدیل می‌کند، به دست آورد. یکی از سؤالات جالبی که آزمایش‌ها می‌توانند بررسی کنند، نقش تقارن است. داشتن قابلیت مهندسی آن در آزمایشگاه فوق‌العاده است. اگر بتوانیم این را بفهمیم، ممکن است ما را به سمت ساخت مواد واقعی با خواص جدید و دلخواه راهنمایی کند.

این تیم در حال حاضر روی توسعه اولین ابزاری کار می‌کند که قادر به اندازه گیری رفتاری است که یک میلیاردم درجه بالاتر از صفر مطلق است.

هازارد معتقد است: این سیستم‌ها بسیار عجیب و غریب و خاص هستند، اما امید این است که با مطالعه و درک آن‌ها، بتوان اجزای اصلی را که باید در مواد واقعی وجود داشته باشند، شناسایی کرد.

بیشتر بخوانید 

دانشمندان برای اولین بار یک پیوند عجیب اتمی را اندازه‌گیری کردند

منبع: popsci

  باشگاه خبرنگاران جوان فضای مجازی دريچه فناوری

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: سردترین ماده صفر مطلق اتم ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۸۴۸۹۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

اینترنت کوانتومی و توسعه فناوری دسترسی رادیویی باز؛ پروژه‌های پرچمدار ستاد اتصال‌پذیری

دبیر ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات در خصوص اقدامات این ستاد در سالی که گذشت، گفت: این ستاد در بحث تبصره ۱۸، از ۱۱ طرح به مبلغ ۲۷/۵ میلیارد تومان و خارج از تبصره ۱۸، از ۱۴ طرح به مبلغ ۱۰ میلیارد تومان حمایت کرده است.

دبیر ستاد خبر داد

اینترنت کوانتومی و توسعه فناوری دسترسی رادیویی باز، پروژه های پرچمدار ستاد توسعه فناوری های اتصال پذیری و ارتباطات

به گزارش ایسنا، سید محمد کرباسی در خصوص مأموریت‌های ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری اظهار کرد: رصد فناوری و شناسایی زیست‌بوم، فرهنگ‌سازی و ترویج سواد فناوری، حمایت از نخبگان پژوهشگر و سرآمدان فناور، توسعه فناوری‌های اولویت‌دار و نوظهور و تجاری‌سازی و بازاریابی از جمله ماموریت‌هایی است که این ستاد در دستور کار خود دارد.

وی همچنین، توسعه منابع انسانی، توسعه فرهنگ بومی‌سازی شبکه ملی اطلاعات، توسعه اتصال‌پذیری با اولویت هوشمندسازی صنایع و تقویت زیرساخت امنیت سایبری شبکه و صنعتی را از اهداف راهبردی این ستاد برشمرد.

به گفته دبیر ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات، دانشگاهیان و پژوهشگران، هسته‌های فناور و شرکت‌های نوپا، صنایع، سازمان‌ها و نهادهای دولتی و عموم افراد جامعه از مخاطبان این ستاد محسوب می‌شوند.

کرباسی در ادامه در تبیین فعالیت‌های ستاد، گفت: ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات در سال گذشته اقدام به انتشار هفت فراخوان کرد که از آن جمله می‌توان به فراخوان حمایت از پایان‌نامه‌های دانشجویی، فراخوان پروژه‌های تحقیقاتی- طرح‌های پژوهشی و پسادکتری (بنیاد علم)، فراخوان حمایت از طرح‌های فناورانه (نوآفرین)، فراخوان حمایت از طرح‌های فناورانه در حوزه تجهیزات رادیویی (ترنج)، فراخوان‌ حمایت از طرح‌های فناورانه و ... کرده است.

دبیر ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات همچنین به پروژه‌های پرچم‌دار این ستاد در سال گذشته هم اشاره کرد و گفت: این پروژه‌های پرچم دار بر محصولات مورد نیاز گلوگاهی کشور تمرکز دارند و هدف از طرح این پروژه‌ها حل مشکلات کشور در بحث فناوری است.

وی در این راستا، پروژه اینترنت کوانتومی، فناوری دسترسی رادیویی باز(Open RAN) و Fablab IOT و FSO را از جمله این پروژه‌های پرچم‌دار برشمرد.

کرباسی در خصوص حمایت‌های ستاد هم گفت: ستاد در بحث تبصره ۱۸، ۷۲ طرح دریافت کرده و ۱۱ طرح را به مبلغ ۲۷/۵ میلیارد تومان مورد حمایت قرار داده و خارج از تبصره ۱۸، ۱۸ طرح دریافت کرده و ۱۴ طرح به مبلغ ۱۰ میلیارد تومان مورد حمایت قرار گرفته‌اند.

به گفته وی، در حوزه تجاری‌سازی و بازاریابی هم ستاد برنامه هایی را در دستور کار خود داشته است.

وی شرکت در گردهمایی شرکت‌های فناوری اطلاعات و نرم‌افزارهای رایانه‌ای در مشهد، شرکت در رویداد ملی نکست و امضای ۱۳ تفاهم‌نامه و توافق‌نامه را از جمله اقدامات صورت گرفته در این راستا عنوان کرد. همچنین، همکاری در تجهیز دو آزمایشگاه تخصصی در حوزه ۵G و IOT از دیگر اقدامات این ستاد در سال ۱۴۰۲ است.

کرباسی خاطرنشان کرد: حدود ۳۳ میلیارد تومان از محل بودجه ستاد به تفکیک ۱۱ درصد به فرهنگ‌سازی و ترویج سواد فناوری، ۲۱ درصد حمایت از نخبگان و ۶۸ درصد توسعه فناوری و همچنین ۴۹ میلیارد تومان هم از نهادهای دیگر در قالب اعتبار مالیاتی و تفاهم‌نامه‌ها جذب شد که به تفکیک یک درصد به فرهنگ‌سازی و ترویج سواد فناوری، ۳۷ درصد به حمایت از نخبگان و ۶۲ درصد به توسعه فناوری اختصاص پیدا کرده است.

وی در ادامه از تشکیل کارگروه‌هایی همچون اینترنت اشیاء و هوشمندسازی، ارتباطات نسل جدید، ماهواره و سنجش از راه دور و امنیت سایبری به عنوان یکی از اقدامات این ستاد در سالی که گذشت، یاد کرد. 

بازدید از شرکت‌های دانش‌بنیان و آزمایشگاه‌های تخصصی در راستای رصد، شناسایی و ترویج امید در حوزه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات از دیگر برنامه‌هایی است که دبیر ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات به آنها اشاره کرد و در این راستا، بازدید از آزمایشگاه تحقیقاتی و مرکز نوآوری و شرکت‌های دانش‎‌بنیان مستقر در دانشگاه علم و صنعت، مجموعه‌های شتاب‌دهنده و شرکت‌های دانش‌بنیان شهر اصفهان، هلدینگ گرین‌وب و کارخانه نوآوری خراسان رضوی و بررسی مسائل فناورانه بخش رادیویی نسل پنجم ارتباطی را در نشستی با شرکت‌های دانش‌بنیان از دیگر اقدامات این ستاد برشمرد.

به گفته کرباسی، حضور ستاد در چهارمین رویداد هفته ایران دیجیتال، کنفرانس ظرفیت شبکه ملی اطلاعات ویژه توسعه هوشمندسازی، چهاردهمین نمایشگاه فناوری‌ نانو ۱۴۰۲ و  بیست و چهارمین نمایشگاه بین‌المللی تلکام ۱۴۰۲ از دیگر فعالیت‌های نمایشگاهی ستاد توسعه فناوری‌های اتصال پذیری و ارتباطات است.

وی ادامه داد: برگزاری سه دوره رویداد کاشتن برای آینده با عناوین «دنیای شگفت‌انگیز ارتباطات از ژرفای کوانتوم تا ماورای ماهواره‌ها»، «اتصال‌پذیری، ارتباطات و هوش مصنوعی» و «ایران هوشمند و متصل» و حمایت‌های مالی از نهادها و دانشجویان با موضوعاتی همچون هکاتون، برگزاری اولین دوره ASMMasters و مسابقه طراحی و ساخت ماهواره‌های مکعبی Qsat (کیوست) و برگزاری دو دوره‌ آموزشی «امنیت سایبری» و «آشنایی‌ با فناوری‌های نوظهور و مشاغل آینده با عنوان اتصال‌پذیری و ارتباطات نسل جدید»  از دیگر رویدادها و مسابقات و دوره‌های آموزشی است که این ستاد در سال گذشته به انجام رسانده است.

انتهای پیام