مهمانی کوانتومی برای مولکولها | انقلابی تازه در دل فیزیک مدرن
دنیای کوانتوم معمولاً جای اتمهای ساده است، نه مولکولهای پیچیده و غیرقابلپیشبینی. اما حالا فیزیکدانان موفق شدهاند پای مولکولهای «سرکش» را هم به این جهان عجیب باز کنند.
همشهری آنلاین – یکتا فراهانی: برای دههها، آزمایشهای کوانتومی اغلب با ذراتی بسیار ساده انجام میشدند؛ اتمها یا یونهایی که رفتاری قابلپیشبینیتر دارند. مولکولها، با ساختار پیچیده و حرکات دائمیشان، همیشه دردسرساز بودهاند. بسیاری از فیزیکدانان تصور میکردند کنترل مولکولها در دنیای کوانتوم تقریباً غیرممکن است. اما حالا پژوهشی تازه نشان میدهد این تصور در حال فروریختن است؛ مولکولها بالاخره به «مهمانی کوانتومی» دعوت شدهاند.
چرا مولکولها همیشه مشکلساز بودند؟
مولکولها از چند اتم تشکیل شدهاند و همین موضوع آنها را بسیار پیچیده میکند. آنها میچرخند، میلرزند و مدام در حال تغییر حالتاند. در دنیای کوانتوم که کوچکترین نوسان میتواند همهچیز را بههم بزند، این رفتارها یک کابوس واقعی برای دانشمندان بوده است.
دنیای کوانتوم، دنیای نظم افراطی
برای انجام آزمایشهای کوانتومی، ذرات باید تا نزدیک صفر مطلق سرد شوند. در این دما، حرکتها به حداقل میرسد و رفتار کوانتومی آشکار میشود. اتمها در چنین شرایطی همکاری میکنند، اما مولکولها معمولاً از کنترل خارج میشوند.
فیزیکدانان چهکار تازهای انجام دادند؟
در پژوهش جدید، دانشمندان با استفاده از ترکیبی از میدانهای الکتریکی، مغناطیسی و لیزرهای بسیار دقیق موفق شدند مولکولها را هم بهشدت سرد و پایدار کنند. این کار باعث شد مولکولها رفتاری شبیه اتمها از خود نشان دهند؛ چیزی که تا همین اواخر غیرممکن به نظر میرسید.
وقتی مولکولها آرام میگیرند
با کاهش حرکات اضافی، مولکولها وارد حالتی شدند که قوانین عجیب کوانتومی بر آنها حاکم است. حالا این ذرات پیچیده میتوانند درهمتنیدگی کوانتومی ایجاد کنند؛ پدیدهای که قلب فناوریهای آینده محسوب میشود.
بیشتر بخوانید:
- هوش مصنوعی کوانتومی چیست؟
- کشفی که محدودیتهای فیزیک کلاسیک را شکست
چرا این کشف مهم است؟
کنترل مولکولها در دنیای کوانتوم، درهای تازهای را به روی علم باز میکند. مولکولها اطلاعات بسیار بیشتری نسبت به اتمها در خود دارند. این یعنی امکان ساخت حسگرهای فوق دقیق، شبیهسازی بهتر مواد جدید و حتی رایانههای کوانتومی قدرتمندتر.
یکقدم به آیندهای ناشناخته
دانشمندان میگویند این تازه آغاز راه است. اگر بتوان مولکولها را به طور کامل در سامانههای کوانتومی مهار کرد، فیزیک وارد مرحلهای میشود که تاکنون فقط در حد نظریه وجود داشته است.
آغاز مهمانی کوانتومی
ورود مولکولهای سرکش به دنیای کوانتوم، فقط یک پیشرفت فنی نیست؛ بلکه تغییری اساسی در نگاه دانشمندان به محدودیتهای فیزیک است. چیزی که روزی غیرقابلکنترل به نظر میرسید، حالا به ابزاری قدرتمند برای کشف آینده تبدیل شده است. شاید مهمانی کوانتومی تازه شروع شده باشد، اما بدون شک، مولکولها ستارههای جدید آن خواهند بود.
گردآوری: کلبه سرگرمی
شما چه نظری دارید؟ دیدگاه خود را در سایت کلبه سرگرمی بنویسید.
