یک ماده کوانتومی مصنوعی با خاصیت مغناطیس کوانتومی ابداع شد سیبکس: سیبکس: دانشمندان عاقبت راهی را برای پایدارتر و منسجم تر کردن سیستم های کوانتومی با بهره گیری از مغناطیس کوانتومی توپولوژیکی پیدا کرده اند. به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، چالش بزرگی که دانشمندان در ساختن سیستم های کوانتومی با آن روبه رو هستند، صیانت از آنها در مقابل تأثیر عوامل محیطی بیرونی مانند نوسانات دما، ارتعاشات و تداخل الکترومغناطیسی است. به نقل از آی ای، ایجاد چالش پیش رو بدین سبب است که هر زمان سیستم های کوانتومی با محیط بیرونی خود تعامل داشته باشند، خاصیت های کوانتومی خودرا از دست می دهند و مانند یک سیستم کلاسیک رفتار می کنند. این پدیده موسوم به «ناهمدوسی»، از حفظ حالت کوانتومی کیوبیت ها جلوگیری می کند. ناهمدوسی یک مانع بزرگ بر سر راه کاربردهای کوانتومی است. به همین دلیل، یک گروه پژوهشی تلاش نموده اند تا یک راهکار را برای این مشکل عرضه کنند. محققان در این پروژه، یک ماده کوانتومی مصنوعی را با خاصیت مغناطیس کوانتومی توپولوژیکی ابداع کردند. «خوزه لادو»(Jose Lado) دانشیار «دانشگاه آلتو»(Aalto University) در فنلاند و از محققان این پروژه اظهار داشت: برانگیختگی های کوانتومی توپولوژیکی مانند مواردی که در آهن ربای کوانتومی توپولوژیکی ما وجود دارند، می توانند محافظت قابل توجهی را در مقابل ناهمدوسی داشته باشند. در نهایت، حفاظت ارائه شده توسط این برانگیختگی های عجیب می توانند به ما کمک کنند تا بر تعدادی از مهم ترین چالش های فعلی کیوبیت های در دسترس غلبه نماییم. آهن رباهای کوانتومی مواد خاصی هستند که خاصیت های مغناطیسی آنها رفتارهای کوانتومی عجیبی را نشان می دهند. چنین رفتارهایی بطور معمول فقط در سطح کوچک و اتمی مشاهده می شود. به عنوان مثال، حالت های مغناطیسی متفاوتی می توانند بطور همزمان در چنین موادی وجود داشته باشند؛ مشابه این که یک کیوبیت برهم نهی حالت ها را به نمایش می گذارد و می تواند بطور همزمان ۰ و ۱ را نشان دهد. آهن رباهای کوانتومی توپولوژیکی، مواد پیشرفته ای هستند که رفتار کوانتومی را از خود نشان می دهند. علاوه بر این، اسپین های مغناطیسی ذرات آنها به شکلی مرتب شده اند که حالت های توپولوژیکی پایدار و قوی را ایجاد می کنند. این حالت های توپولوژیکی در مقابل هر گونه اختلال بیرونی مقاوم هستند. علاوه بر این، اسپین های موجود در این مواد می توانند در هم پیچیده شوند. این بدان معناست که آنها در سطح کوانتومی عمیقا به هم متصل هستند و به این علت، به آسانی خواص کوانتومی خودرا از دست نمی دهند. محققان در مقاله این پژوهش نوشتند: آزمایش ها تا حالا بیشتر به بررسی حالت های توپولوژیکی غیر متقابل پرداخته اند و تحقق فازهای توپولوژیکی چند جسمی در حالت جامد با وضوح اتمی همچنان چالش برانگیز باقی مانده است. محققان در این پروژه، یک ماده کوانتومی مصنوعی را با بهره گیری از تیتانیوم مغناطیسی و بستر اکسید منیزیم ابداع کردند. آنها توانستند اتم های این ماده کوانتومی را مهندسی و تنظیم کنند تا حالت های کوانتومی جدیدی از ماده ایجاد شود. محققان برای ایجاد برانگیختگی های توپولوژیکی در مواد کوانتومی، اتم ها را با یک سوزن فلزی تیز فشار دادند. این کار موجب برانگیختن اتم ها شد و تغییراتی را در گشتاور مغناطیسی آنها ایجاد کرد که برانگیختگی های توپولوژیکی را با انسجام بیشتر در پی داشت. این آزمایش، ماده کوانتومی مصنوعی را به آهن رباهای کوانتومی توپولوژیکی مقاوم در مقابل اختلال محیط بیرونی تبدیل کرد. لادو اظهار داشت: برانگیختگی در آهن رباهای کوانتومی توپولوژیکی دارای خواص بسیار متفاوتی نسبت به آهن رباهای معمولی است و می تواند به ما امکان دهد تا پدیده های فیزیکی جدیدی را ایجاد نماییم که فراتر از توانایی های مواد کوانتومی فعلی هستند. این پژوهش در مجله «Nature Nanotechnology» به چاپ رسید. منبع: sibex.ir 1403/06/12 11:36:49 5.0 / 5 139 تگهای خبر: سیستم , كاربر , مهندس , وب این مطلب سیبکس را پسندیدید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط محتوای اینستاگرام کاربران انگلیسی خوراک هوش مصنوعی می شود ردپای دانشمند ایرانی در کشف سرنخ های بررسی نظریه های کوانتومی تعداد مشترکین پهن باند ثابت کشور رکورد زد آزمایش های کلیدی پنل های خورشیدی تلسکوپ فضایی ناسا انجام شد نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۵ بعلاوه ۳