تبدیل معجزه آسای عناصر معمولی به مواد کوانتومی
غزال زیاری: مطالعه اخیر انجام شده توسط دانشمندان دانشگاه های کالیفرنیا، ایرواین و آزمایشگاه ملی لوس آلاموس که نتیجه آن در مجله Nature communications منتشر شده، از روشی نوآورانه خبر می دهد که با استفاده از آن می توان مواد روزمره مثل شیشه را به موادی تبدیل کرد که دانشمندان می توانند از آنها در ساخت کامپیوترهای کوانتومی بهره ببرند.
لوییز آ. ژورگی ، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه UCI و نویسنده اصلی این مقاله در این باره گفت:« موادی که ما ساختیم، موادی هستند که به دلیل شکل یا ساختارهای اتمی خاصشان، خواص الکتریکی یا کوانتومی منحصر به فردی را از خود به نمایش می گذارند. تصور کنید که اگر بتوانیم شیشه را که معمولا یک ماده عایق است، به یک ماده رسانا مثل مس تبدیل کنیم، چه کار بزرگی انجام داده ایم!»
ماده رسانای کامپیوترهای معمولی
در کامپیوترهای معمولی از سیلیکون به عنوان ماده رسانا استفاده می شود. اما سیلیکون محدودیت هایی دارد. رایانه های کوانتومی به دور زدن این محدودیت ها کمک می کنند و روش هایی مانند آنچه در مطالعه جدید توضیح داده شده، به رایانه های کوانتومی کمک می کنند تا تبدیل به یک واقعیت روزمره شوند.
ژورگی در این باره گفته:« این آزمایش براساس قابلیت های منحصر به فردی است که ما در دانشگاه UCI برای رشد مواد کوانتومی با کیفیت بالا داریم. چطور می توان این مواد که رسانای ضعیفی هستند را تبدیل به رساناهای خوب کنیم؟» او که یکی از اعضای موسسه کوانتومی Uddleman UCI نیز هست ادامه داد:« به همین خاطر است که ما این مقاله را آماده کردیم. ما در حال به کارگیری تکنیک های جدیدی برای این مواد هستیم و آنها را به مواد رسانای خوبی تبدیل کرده ایم.»
نحوه تبدیل مواد به موادی رسانا
طبق توضیح ژورگی، کلید این کار در اعمال نوع مناسبی از کرنش برای مواد در مقیاس اتمی است. برای انجام این کار، اعضای این تیم دستگاه ویژه ای را به نام “ایستگاه خمشی” در کارگاه ماشین آلات دانشکده علوم فیزیکی UCI طراحی کردندکه این امکان را برایشان فراهم می کند تا با به کارگیری فشار و کشش زیاد، برای تغییر ساختار اتمی ماده ای به نام پنتاتلورید هافنیوم از یک ماده بی اهمیت استفاده کرده و ماده ای مناسب برای کامپیوترهای کوانتومی تولید کنند.
او در این رابطه توضیح داد:« برای ساخت چنین موادی به این نیاز داریم تا سوراخ هایی را در ساختار اتمی ایجاد کنیم و کرنش به ما اجازه انجام این کار را می دهد.»
جینیو لیو که اولین نویسنده این مقاله و محقق فوق دکتراست که با ژورگی همکاری می کند در این باره گفت:« شما همچنین می توانید با کنترل میزان کرنش، تغییرات در ساختار اتمی را روشن و خاموش کنید؛ اگر بخواهید در آینده یک کلید روشن و خاموش برای مواد در رایانه های کوانتومی ایجاد کنید، این روش برایتان مفید و کاربردی خواهد بود.»
روکیان وو، یکی از نویسندگان این مقاله و استاد فیزیک و دانشیار مرکز UCIدر این باره گفت:« از روشی که شبیه سازی های نظری بینش های عمیقی را درباره مشاهدات تجربی ارایه می دهند، رضایت دارم. این کشف روش هایی برای کنترل حالت های کوانتومی مواد جدید را تسریع می کند. این تاکیدی است بر موفقیت تلاش های مشترک که شامل تخصص های متنوع در تحقیقات مرزی است.»
مایکل پتس، یکی دیگر از نویسندگان مقاله و دانشمند مرکز فناوری های یکپارچه نانو در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در این باره گفت:« من واقعا هیجان زده ام که تیم ما توانسته نشان دهد که می توان حالت های مواد گریزان و مورد جستجو را ساخت. این برای توسعه دستگاه های کوانتومی امیدوارکننده است. روشی که ما به نمایش گذاشتیم، برای آزمایش بر روی سایر مواد کوانتومی نیز سازگار است.»
در حال حاضر، کامپیوترهای کوانتومی تنها در مکان های محدودی مثل دفاتر شرکت هایی مثل IBM، Google و Rigetti مورد استفاده قرار می گیرند. ژورگی در این باره گفته: « گوگل، IBM و بسیاری از شرکت های دیگر به دنبال کامپیوترهای کوانتومی موثر هستند تا در کار و زندگی روزمره از آن استفاده کنند. امیدواریم که این تحقیقات جدید به ما کمک کند تا بتوانیم وعده کامپیوترهای کوانتومی را به واقعیت تبدیل کنیم.»
منبع: scitechdaily
5858
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "تبدیل معجزه آسای عناصر معمولی به مواد کوانتومی" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، اگر به دنبال مطالب جالب و آموزنده هستید، ممکن است در این موضوع، مطالب مفید دیگری هم وجود داشته باشد. برای کشف آن ها، به دنبال دسته بندی های مرتبط بگردید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "تبدیل معجزه آسای عناصر معمولی به مواد کوانتومی"، کلیک کنید.