متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۹/۰۱/۰۶

تعداد بازدید : ۲۹۰

تعداد رای : ۲

حل تصادفیِ یک معمای 60 ساله توسط پژوهشگران استرالیایی

حدود 60 سال پیش فیزیکدانِ برنده‌ی جایزه‌ی نوبل، نیکولاس بلومبرگر پدیده‌ای بسیار جالب به نام تشدید الکتریکی هسته‌ای را پیش‌بینی کرد، اما تاکنون کسی موفق به نشان دادن این پدیده در عمل نشده بود.

اکنون به لطفِ خطای ابزارهای آزمایشگاهی در دانشگاه UNSW در استرالیا شواهدی واقعی از این پدیده به‌دست آمده است. با این کشف دانشمندان سطح جدیدی از کنترل بر روی هسته را خواهند داشت و این امر سرعت گسترش و ساخت کامپیوترهای کوانتومی را به‌طور جدی افزایش خواهد داد.

 

قلبِ این کشف کنترلِ اسپینِ اتم‌های منفرد با استفاده از میدان الکتریکی به‌جای میدان مغناطیسی است که به معنیِ کنترل بیشتر و دقیق‌تر بر روی هسته خواهد بود. این کشف تاثیر فراوانی بر حیطه‌های مختلف علمی خواهد داشت.

 

به گفته‌ی "آندریا مورلو": «این کشف به این معنی است که ما راهی برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از اسپین‌های تک اتمی بدون نیاز به میدان‌های نوسانی مغناطیسی داریم. به علاوه، می‌توانیم از این هسته‌ها به عنوان سنسورهای دقیقِ میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی بهره ببریم یا به پرسش‌های اساسیِ کوانتومی پاسخ دهیم.»

 

در حال حاضر در بسیاری از شرایط از رزونانس میدان مغناطیسی استفاده می‌شود که حالا می‌توان با رزونانس الکتریکی هسته جایگزین شود برا مثال برای اسکنِ بدن، مواد شیمیایی، سنگ و غیره. مشکل اساسی در استفاده از مغناطیس نیاز حیاتی به یک جریان الکتریکی قدرتمند است. همچنین نیاز به کویل‌های بزرگ و فضای بزرگ نیز وجود دارد.

 

علاوه بر این مشکلات میدان مغناطیسی در بعضی جنبه‌های فیزیکی؛ کُندی و تیزیِ میدان‌های الکتریکی را ندارد. بنابراین اگر نیاز به کنترل هسته‌های اتمی برای کاربردهای محاسبات کوانتومی یا سنسورهای کوچک باشد استفاده از رزونانس هسته‌ای مغناطیسی گزینه‌ی مناسبی نخواهد بود. به گفته‌ی "مورلو" : «استفاده از رزونانس مغناطیسی برای کاربردهای دقیق مانند این است که برای جابه‌جاییِ توپ‌های بیلیارد کل میز بیلیارد را بلند کرده و تکان دهیم. با اینکار درست است که توپ مورد نظر را جابه‌جا می‌کنیم اما همزمان توپ‌های دیگر را نیز تکان خواهیم داد. این کشف در مورد رزونانس‌های الکتریکی مانند این است که برای جابه‌جایی توپ از چوب بیلیارد مخصوص استفاده کنیم.»

 

پژوهشگران در حین امتحانِ رزونانس مغناطیسیِ هسته‌ای بودند که مسئله‌ی طرح شده توسط بلومبرگر در سال 1961 را حل کردند، و این کشف به واسطه‌ی وجود یک آنتن شکسته در دستگاه مورد نظر بود. بعد از مقداری سردرگمی برای تحلیل نتایج پژوهشگران متوجه شدند که مشکل از دستگاه‌ِ آزمایشگاهی است.

 

با استفاده از مدل‌های کامپیوتری، این تیم پژوهشی موفق شد تا دریابد که میدان الکتریکی می‌تواند هسته را در سطح اساسی مورد تاثیر قرار دهد، پیوندهای اتمی را حول هسته منحرف کند و منجر به خودآراییِ دوباره‌ی آن شود.

 

حالا که پژوهشگران می‌دانند رزونانس میدان الکتریکی چگونه کار می‌کند می‌توانند راه‌های مختلفی برای استفاده از آن به کار بگیرند. این کشف توسط دانشمندان مختلف مورد تقدیر قرار گرفته است و بسیار مهم قلمداد می‌شود.

 

نتایج این پژوهش در نشریه نیچر به چاپ رسیده است. برای مشاهده جزئیات آن، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)
Captcha