ساخت ِ مولکول از نور خالص!

بیگ بنگ: فیزیکدانان توانستند با یافتن راهی برای ترکیب کردن ذرات نور بی‌وزن برای ایجاد مولکولی دو اتمی چند گام به ساخت جسمی از نور نزدیک‌تر شوند.

nistphysicisبراساس گزارش ساینس الرت به نقل از همشهری،‌ این مولکول جدید که نیروی منحصر‌ به‌ فرد و عجیبی دارد، ذاتا یک مولکول نیست اما به گفته محققان دانشگاه مریلند می‌توان تصور کرد این مولکول ساختاری مشابه با مولکول‌های معمولی دارد. محققان می‌گویند ما در تلاشیم بیاموزیم چگونه می‌توان حالت‌هایی پیچیده از نور را ایجاد کرد تا بتوان آن را در مقابل به اجرامی پیچیده‌تر تبدیل کرد. این اولین باری است که آزمایشی برای ترکیب دو فوتون در فاصله‌ای محدود از یکدیگر انجام گرفته‌ است.

این تکنیک در حال حاضر در مرحله نظری قرار دارد، اما نشان می‌دهد چگونه دو ذره نوری یا فوتون می‌توانند در شکل موج به سوی یکدیگر حرکت کرده و در فاصله‌ای نسبتا نزدیک از یکدیگر درهم قفل شوند. به این شکل دو فوتون برای همیشه با هم حرکت خواهند‌کرد درحالی که فاصله‌ای تعیین‌شده میان آن دو همواره حفظ خواهد شد. ایده این آزمایش براساس مطالعه‌ای است که پیش از این نشان داده‌ بود چگونه دو فوتون می‌توانند با یکدیگر پیوند بخورد درحالی که یک فوتون روی دیگری قرار می‌گرفت. با تنظیم جنبه‌هایی خاص از آن مطالعه محققان توانستند با تغییر جایگاه پروتون‌ها و قرار دادن آنها در کنار یکدیگر آنها را در موقعیتی شبیه به موقعیت اتم‌های هیدروژن در یک مولکول هیدروژن قرار دهد.

چالش اصلی عملی ساختن این تکنیک خلق وضعیتی است که برای پیوند دادن فوتون‌ها به یکدیگر به آن نیاز است. برای مثال زمانی که دانشمندان در سال ۲۰۱۳ توانستند پیوند فوتونی را محقق سازند، باید پرتوهای نوری، لیزر آبی با طول موج ۴۷۹ نانومتر را از میان گازی فوق‌سرد از اتم‌های روبیدیوم شلیک می‌کردند. این‌کار باعث کند شدن حرکت فوتون‌ها و تسهیل ایجاد کشش میان دو فوتون و در نهایت ایجاد پیوند میان آنها می‌شد. با این‌همه تنظیم و مدیریت تمامی این رویداد‌ها در کسری از یک ثانیه درحال حاضر تقریبا غیرممکن است.

lightبه گفته محققان، پیوند دادن فوتون‌ها کار ساده‌ای نیست زیرا این ذرات معمولا بدون تعامل از کنار یکدیگر عبور می‌کنند، با این‌ همه هر فوتون دارای میدان الکترومغناطیسی است که می‌تواند محیط اطرافش را دچار تغییر سازد. این تغییرات می‌توانند بر فوتون‌های نزدیک اثر گذاشته و تعاملی موثر میان آنها ایجاد کند. اگرچه این اثر معمولا بسیار ضعیف است،‌ اما در صورت انتخاب محیط مناسب می‌توان به تعاملی قوی‌تر دست یافت.

محققان یکی از مهم‌ترین کاربری‌های این تکنیک را رایانش می‌دانند، آن‌ هم در دورانی که دانشمندان در سرتاسر جهان برای ساخت تراشه‌هایی با سرعت انتقال بالای اطلاعات با یکدیگر در رقابت هستند. نور سریعترین چیزی است که می‌توان اطلاعات را از طریق آن انتقال داد؛ اما این اطلاعات باید برای ورود به کامپیوترها به الکترون‌ها تبدیل شوند و همین روند سرعت را کاهش می‌دهد. ایده اصلی این است که تمامی مراحل با کمک نور انجام گیرند.

دانشمندان می‌توانند با ترکیب و پیوند دادن فوتون‌ها آنها را به پردازشگرهای اطلاعاتی تبدیل کنند و این به آن معنی است که آخرین مراحل پرمصرف و وقت‌گیر تبدیل پرتوهای نور حامل اطلاعات به الکترون‌ها دور زده خواهند‌ شد و اطلاعات می‌توانند با سرعت نور جا‌ به‌ جا شوند. جزئیات بیشتر این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert

image_pdfimage_print
(16 نفر , میانگین : 4٫94 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=35367
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *