‍ 🔴تولید حالت‌های گربه شرودینگر در مقیاس بزرگ با اتم‌های فوق‌سرد

🔸در پژوهشی که در نشریه Nature Physics منتشر شده، تیمی به رهبری بینگ یانگ از دانشگاه علم و صنعت جنوب #چین، موفق به تولید حالت‌های عظیم گربه شرودینگر (Schrödinger cat states) با استفاده از اتم‌های فوق‌سرد شده‌اند.

🔹این گروه اتم‌ها را درون یک ابرشبکه نوری(optical superlattice) – آرایه‌ای از چاه‌های پتانسیل ساخته‌شده با لیزر – به دام انداختند که ساختار را به واحدهای چاه‌دوگانه تفکیک می‌کند. هنگامی که هفت اتم به هم متصل می‌شوند، یک خوشه اتمی تشکیل می‌دهند که به‌صورت یک شیء واحد از سدی بسیار بلندتر از انرژی جنبشی خود، #تونل‌زنی_کوانتومی می‌کند.

🔸در طی این فرایند، یک برهم‌نهی مکانی (spatial quantum superposition) – یعنی وجود همزمان سیستم در دو مکان یا حالت متضاد – به وجود می‌آید که همان حالت گربه شرودینگر است.

❗نکته فنی کلیدی آن است که برخلاف تصور کتاب‌های درسی که می‌گوید احتمال تونل‌زنی با افزایش جرم به صورت نمایی کاهش می‌یابد، این گروه با مهندسی اندرکنش‌های ضعیف بین اتمی (بسیار کوچک‌تر از ارتفاع سد) و بهره‌گیری از فرایندهای تونل‌زنی مرتبه بالا تا مرتبه هفتم، موفق شدند قدرت تونل‌زنی مؤثر را در خوشه‌های چنداتمی قابل مقایسه با قدرت تونل‌زنی تک‌اتم نگه دارند.

🔹این روش مقیاس‌پذیر است و به گفته محققان می‌توان آن را تا خوشه‌هایی با حدود ۱۰۰ اتم گسترش داد. چنین حالت‌های عظیم برهم‌نهی می‌توانند در اتم‌انگاری (atom interferometry) – تکنیکی که از ماهیت موجی اتم برای اندازه‌گیری گرانش و شتاب استفاده می‌کند – دقت را از حد کوانتومی استاندارد به حد هایزنبرگ که بنیادی‌ترین مرز دقت در مکانیک کوانتوم است، برسانند.

🔸همچنین این سیستم بستری برای بررسی برهم‌کنش گرانش و مکانیک کوانتوم فراهم می‌کند. تیم تحقیقاتی قصد دارد تعداد ذرات را تا صدها و نهایتاً تا چگالش بوز-اینشتین (Bose-Einstein condensate) با ۱۰⁵ اتم افزایش دهد تا رژیم جدیدی از تونل‌زنی کوانتومی و درهم‌تنیدگی با امواج مادی ماکروسکوپیک گشوده شود.


📎لینک خبر
🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #مکانیک_کوانتومی #اتم_سرد