‍ 🔴 مشاهده مستقیم همدوسی خودبه‌خودی مگنون‌ها در دمای اتاق برای نخستین بار

🔹 پژوهشگران دانشگاه RPTU کایزرسلاوترن-لاندو (RPTU Kaiserslautern-Landau) به یک موفقیت تجربی مهم دست یافته‌اند: برای اولین بار، همدوسی ماکروسکوپیک خودبه‌خودی #مگنون‌ ها (برانگیختگی‌های کوانتومی مواد مغناطیسی) به طور مستقیم مشاهده شده است.

🔸این آزمایش‌ها پیش‌بینی اصلی نظریه #چگالش_بوز_اینشتین (BEC) مگنونی را تایید می‌کنند و می‌توانند مسیرهای جدیدی را برای پردازش سیگنال، فناوری‌های حسگر و پردازش اطلاعات باز کنند.در یک چگالش بوز-اینشتین، تعداد زیادی از ذرات کوانتومی دیگر به طور مستقل عمل نمی‌کنند، بلکه به صورت جمعی یک حالت کوانتومی ماکروسکوپیک واحد را اشغال می‌کنند.

🔹در حالی که این حالت معمولاً در گازهای اتمی فوق‌سرد نزدیک به صفر مطلق مشاهده می‌شود، محققان بیست سال پیش نشان دادند که این گذار فاز می‌تواند در جامدات مغناطیسی در دمای اتاق نیز رخ دهد. با این حال، شواهد تجربی مستقیم برای ظهور خودبه‌خودی فاز ماکروسکوپیک آن و استقلال از سیگنال‌های تحریک خارجی، تاکنون دور از دسترس باقی مانده بود.

🔸 تیم تحقیقاتی برای اثبات این پدیده از طیف‌سنجی مایکروویو با وضوح فاز بالا استفاده کرد. آن‌ها از ماده‌ای به نام ایتریوم آهن گارنت (YIG) که به دلیل طول عمر بسیار بالای مگنون‌هایش شناخته می‌شود، بهره بردند.

🔹در این آزمایش، پالس‌های کوتاه و شدید مایکروویو یک گاز مگنونی متراکم ایجاد می‌کنند؛ سپس مگنون‌ها با یکدیگر تعامل کرده و در تنها چند دهم میکروثانیه، تعداد زیادی از آن‌ها در پایین‌ترین حالت انرژی خود تجمع یافته و یک چگالش بوز-اینشتین را تشکیل می‌دهند.

🔸 از دیدگاه کاربردی، چگالش‌های مگنونی در دمای اتاق پدیده‌هایی شبیه به ابررسانایی از خود نشان می‌دهند. در این حالت، «ابر جریان‌های اسپینی» (spin supercurrents) می‌توانند شکل بگیرند که در آن #اسپین بدون اتلاف انرژی منتقل می‌شود.

❗این ویژگی می‌تواند راه را برای مفاهیم کاملاً جدیدی در دستگاه‌های پردازش سیگنال آنالوگ، آشکارسازهای بسیار حساس برای میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، و معماری مدارهایی مشابه اتصالات جوزفسون در کامپیوترهای کوانتومی هموار کند.

🔹دکتر Oleksandr Serga، از محققان این مطالعه، با اشاره به نوپا بودن این عرصه نسبت به ابررسانایی، بزرگترین چالش فعلی را حفظ این حالت چگالش در بازه‌های زمانی طولانی‌تر می‌داند. در صورت غلبه بر این چالش، این دستاورد که نتایج آن در ژورنال Nature Physics منتشر شده، گامی کلیدی به سوی پلتفرم‌های جدید برای پردازش اطلاعات کم‌مصرف و حسگرهای کوانتومی فوق‌حساس خواهد بود.

📎لینک خبر
‼️لینک مقاله در Nature Physics
🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn

#اخبار #BEC