فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۱۳۲۵۹۱
تاریخ انتشار: ۱۲:۰۳ - ۲۵-۱۰-۱۴۰۴
کد ۱۱۳۲۵۹۱
انتشار: ۱۲:۰۳ - ۲۵-۱۰-۱۴۰۴
کشف ذراتی که قوانین فیزیک را به بازی می‌گیرند

شبح در ماشین کوانتومی؛ دانشمندان به منبع قدرت بی‌پایان نزدیک شدند

شبح در ماشین کوانتومی؛ دانشمندان به منبع قدرت بی‌پایان نزدیک شدند
تصور کنید ذراتی وجود دارند که نه تنها در فیزیک کلاسیک، بلکه در تصورات ما هم نمی‌گنجند. ذراتی که برخلاف هر چیز دیگری در جهان، "حافظه" دارند و ردپای حرکت خود را در فضا گم نمی‌کنند.

دنیای کوانتوم همیشه عجیب بوده است، اما حالا دانشمندان با پدیده‌ای روبرو شده‌اند که آن را «هر-چیز-رونده» یا آنیون می‌نامند؛ ذراتی که می‌توانند کلید ساخت ابرکامپیوترهایی باشند که در چند ثانیه، مسائلی را حل می‌کنند که برای کامپیوترهای فعلی میلیون‌ها سال زمان می‌برد.

‌ موجودات دورگه در دنیای دو بعدی

به گزارش همشهری آنلاین، ما دهه‌هاست آموخته‌ایم جهان از پروتون، نوترون و الکترون ساخته شده است. اما در اعماق سردترین و فشرده‌ترین آزمایشگاه‌های جهان، بازیگران جدیدی روی صحنه آمده‌اند که تمام دانسته‌های ما را به چالش می‌کشند. «آنیون‌ها» نه شبیه بوزون‌ها هستند و نه فرمیون‌ها؛ آن‌ها موجودات دورگه‌ای هستند که در دنیای دو بعدی زندگی می‌کنند.

 آنچه این کشف را شگفت‌انگیز می‌کند، رفتار پیش‌بینی‌ناپذیر و در عین حال هوشمندانه آن‌هاست. این ذرات گریزان می‌توانند ریشه تمامی شگفتی‌های کوانتومی در آینده نزدیک باشند.

‌رقص ذرات در دنیای دو بعدی

در دنیای سه بعدی ما، ذرات معمولاً شخصیت‌های مشخصی دارند. اما وقتی ماده را تا حد مرگ سرد می‌کنیم و آن را در لایه‌های بسیار نازک (دو بعدی) قرار می‌دهیم، قوانین فیزیک تغییر می‌کند. در این شرایط، آنیون‌ها متولد می‌شوند.

این ذرات برخلاف الکترون‌ها که وقتی جایشان را با هم عوض می‌کنند هیچ اتفاق خاصی نمی‌افتد، هنگام جابه‌جایی، نوعی «گره» یا «بافت» در فضا ایجاد می‌کنند. این یعنی آن‌ها به یاد می‌آورند که کجا بوده‌اند و از کجا عبور کرده‌اند.

‌ذراتی که از فراموشی متنفرند

بزرگ ترین مشکل کامپیوترهای کوانتومی امروزی، «فراموشی» یا از دست رفتن اطلاعات بر اثر نویزهای محیطی است. اما آنیون‌ها به دلیل ساختار منحصربه‌فردشان، اطلاعات را در «شکلِ حرکت» خود ذخیره می‌کنند. دانشمندان در آزمایش‌های اخیر متوجه شده‌اند که این ذرات مانند یک طناب بافته شده، اطلاعات را در گره‌های خود محافظت می‌کنند. این پدیده که به آن «کدگذاری توپولوژیک» می‌گویند، می‌تواند پایدارترین سیستم ذخیره اطلاعات در تاریخ بشر را ایجاد کند.

‌عبور از مرزهای دانش کلاسیک

آزمایش‌های جدید نشان می‌دهد آنیون‌ها رفتار «هر-چیز-رونده (Anything-goes) »دارند. به این معنا که آن‌ها محدودیت‌های آماری ذرات معمولی را ندارند و می‌توانند در حالت‌های میانی بی‌شماری قرار بگیرند. این ویژگی باعث می‌شود دانشمندان بتوانند از آن‌ها برای شبیه‌سازی دقیق مولکول‌های پیچیده، داروهای جدید و حتی درک بهتر سیاهچاله‌ها استفاده کنند. در واقع، ما با ابزاری روبرو هستیم که مانند یک آچار فرانسه در دنیای کوانتوم عمل می‌کند.

‌چرا این کشف برای زندگی ما مهم است؟

شاید بپرسید این ذرات میکروسکوپی در آزمایشگاه‌های فوق سرد چه ربطی به زندگی روزمره ما دارد؟ پاسخ در یک کلمه است: «انقلاب». از باتری‌های گوشی‌های هوشمند که هفته‌ها دوام می‌آورند تا هوش مصنوعی که می‌تواند با سرعت نور فکر کند، همگی به پردازشگرهای پایداری نیاز دارند که آنیون‌ها بهترین کاندیدا برای ساخت آن‌ها هستند. ما در آستانه عصری هستیم که در آن، ماده نه تنها دستورات ما را اجرا می‌کند، بلکه از قدرت ریاضیات برای محافظت از اطلاعات استفاده می‌کند.

فردا در دستان ذرات کوچک

‌در نهایت، آنیون‌ها دیگر یک فرضیه ریاضی بر روی کاغذ نیستند. آزمایش‌های موفقیت‌آمیز اخیر ثابت کرده است که این ذرات مرموز، واقعی و قابل کنترل هستند. اگرچه هنوز در ابتدای راه هستیم و تبدیل این دانش به ابزارهای تجاری زمان‌بر است، اما حالا می‌دانیم که ریشه شگفتی‌های بعدی تکنولوژی در کجا نهفته است.

ارسال به دوستان
یک کشته و یک مصدوم در واژگونی خودرو تیبا در آزادراه همدان-ساوه زنجیره مصالحه در برابر ائتلاف منازعه‌طلب کسری بودجه مدارس آمریکا در پی افزایش هزینه گازوئیل آمارهای جدید دیابت و فشار خون در کشور و وضعیت سلامت تهران انسداد ۴ روزه محور چالوس؛ اعلام ساعت محدودیت و مسیر جایگزین موج جدید گرانی در بازار لوازم خانگی؛ بلاتکلیفی خریداران و کاهش ظرفیت تولید کارخانه‌ها سلیمی نمین: مخالفان مذاکره فهمی از «حکمرانی» ندارند/ مذاکره می‌کنیم تا نسل جدید ذات آمریکا را بشناسد آنچه درباره تنگه هرمز دروازه مقدس ایران‌ نمی‌دانید و هوش از سر آدم می‌برد / این نام از کجا آمده؟ آخرین وضعیت سلامت اکبر عبدی و زمان ترخیص از بیمارستان دلیل حضور ایلان ماسک در چین چه بود؟  ابتکار انشارات علمی فرهنگی همزمان با برگزاری نمایشگاه مجازی کتاب گزارش بلومبرگ از طرح امارات برای تشکیل ائتلاف نظامی شیخ نشن ها برای حمله به ایران توضیحات فدراسیون فوتبال درباره شایعه همکاری با معین در جام جهانی ورود ارلینگ هالند به دنیای سینما با صداپیشگی در نقش وایکینگ مردی که پکن نمی‌خواهد فراموش شود/ سایه یک زندانی بر مذاکرات چین و آمریکا