الاحتكاك يجلب النظام في نظام الكم

مفهوم جديد لتصنيع الحالات الكمومية في العديد من أنظمة الجسم

يتكون النظام من عدد كبير من الذرات المحتجزة في شبكة بصرية لأشعة الليزر. يقوم الباحثون بإنشاء النظام عن طريق إثارة مجموعة الجسيمات باستخدام ليزر آخر وفي نفس الوقت تمكين الانبعاثات التلقائية في غاز فائق البرودة (أحمر) في البيئة. © IQOQI
قراءة بصوت عال

قدم الفيزيائيون النظريون طريقة جديدة تمامًا لتوليد حالات الكم في العديد من أنظمة الجسم في النسخة الإلكترونية من مجلة Nature Physics. لهذا يستخدمون مبدأ إنتاج الحرارة من خلال الاحتكاك. ولأول مرة ، يمكن إنتاج حالات عديدة من الجسم المثارة بهذه الطريقة.

إن التحليل الكمي - الفيزيائي لأنظمة العديد من الجسم له أهمية خاصة ، لأنه يمكن استخدامه لنمذجة العالم الداخلي للمواد الصلبة. ومع ذلك ، فإن هذه النظرة العميقة الكمومية إلى مادة صلبة قد تم إنكارها حتى الآن بسبب تعقيدها الشديد للغاية. طوّر الفيزيائيون النظريون حول سيباستيان ديهل وأندريا ميشيلي وباربرا كراوس وبيتر زولر من جامعة إنسبروك والأكاديمية النمساوية للعلوم وهانس بيتر بوشلر من جامعة شتوتغارت اقتراحًا نظريًا جديدًا لإعداد حالات الكم في العديد من أنظمة الجسم.

يستخدمون خدعة: يصف التبديد المزعوم في الفيزياء الكلاسيكية الانتقال من الطاقة الحركية إلى الطاقة الحرارية من خلال الاحتكاك. يقول سيباستيان ديهل: "في حين أن التبديد عادة ما يزيد بدرجة كبيرة من درجة الاضطراب في النظام ، فإننا ندير المائدة". "نحن نستخدم تبديد لخلق حالة نقية تماما العديد من الجسم مع ترتيب بعيد المدى."

النظام عن طريق تبديد

يتكون النظام الذي يقوم العلماء من خلاله باختبار نظريًا لطريقة استخدامهم من عدد كبير من الذرات المحاصرة في شبكة بصرية من أشعة الليزر. ينشئ الباحثون النظام عن طريق إثارة مجموعة الجسيمات باستخدام ليزر آخر وفي نفس الوقت يمكِّن الانبعاث التلقائي في غاز بالغ الصغر في البيئة وبالتالي التبديد.

يوضح ديهل الفكرة وراء العملية الجديدة: "يتم نقل تماسك شعاع الليزر المثير إلى نظام المادة الذرية". "من المستغرب وبسبب قوانين الفيزياء الكمومية أنه على الرغم من أن الذرات يتم معالجتها محليًا فقط ، إلا أن الأمر لا يزال ينتج في جميع أنحاء النظام." العرض

الدول الكم متحمس ممكن أيضا

"في هذا النظام النموذجي ، نجمع بين الأساليب من البصريات الكمومية والفيزياء الذرية وتقنيات فيزياء الحالة الصلبة" ، يوضح البروفيسور بيتر زولير ، قائد مجموعة الأبحاث. يمكن أن يكون النهج متعدد التخصصات مثيرًا للتطبيقات في معالجة المعلومات الكمومية.

يريد علماء النظريات الآن تطبيق فكرتهم على أنظمة أكثر تعقيدًا ، وعلى سبيل المثال ، يقترحون طرقًا تجريبية للتحقيق في مشكلة بارزة جدًا وهي فيزياء الحالة الصلبة ، الموصلية الفائقة درجات الحرارة العالية. فيما يلي ميزة للطريقة الجديدة التي لم توفرها الطرق السابقة: makes تتيح الطريقة إعداد الحالات التي تتوافق مع حالات جزيئات عديدة متحمسة. إن تبريد نظام الجسيمات المستخدم بشكل تقليدي لن يجعل هذا ممكنًا أبدًا في صورة نقيَّة ، أكد ديهل وزملاؤه في الأبحاث.

(IQOQI - معهد البصريات الكمومية والمعلومات الكمية ، 08.09.2008 - NPO)