دانشمندان به روشی کاملا جدید برای اندازه‌گیری زمان دست پیدا کرده‌اند.
به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از ساینس الرت، تعیین گذر زمان در دنیای تیک تاک ساعت‌ها و آونگ‌های نوسانی یک مورد ساده برای شمارش ثانیه‌های بین «آن‌وقت» و «اکنون» است. با این حال، در مقیاس کوانتومی الکترون‌ها، همیشه نمی‌توان «پس از این» را پیش‌بینی کرد. بدتر از آن، «اکنون‹ اغلب در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. کرونومتر به سادگی برای برخی از سناریوها کارکردی ندارد.
آزمایشات توسط محققان دانشگاه اوپسالا در سوئد در سال ۲۰۲۲، روی ماهیت موج‌مانند چیزی به نام حالت ریدبرگ روش جدیدی را برای اندازه‌گیری زمان نشان داد که به نقطه شروع دقیقی نیاز ندارد.
اتم‌های ریدبرگ بادکنک‌های بیش از حد متورم ذرات هستند. این اتم‌ها که به جای هوا با لیزر پف کرده‌اند، حاوی الکترون‌هایی در حالت‌های انرژی بسیار بالا هستند که دور از هسته می‌چرخند. البته، هر پمپ لیزری نیازی به پف کردن یک اتم به نسبت‌های کارتونی ندارد. در واقع، لیزرها به طور معمول برای تحریک الکترون‌ها برای رسیدن به حالت‌های انرژی بالاتر برای مصارف مختلف استفاده می‌شوند.
در برخی کاربردها می‌توان از لیزر دوم برای نظارت بر تغییرات موقعیت الکترون از جمله گذر زمان استفاده کرد. به عنوان مثال می‌توان از این تکنیک‌های «پمپ-کاوشگر» برای اندازه‌گیری سرعت برخی از وسایل الکترونیکی فوق سریع استفاده کرد.
القای اتم‌ها به حالت‌های ریدبرگ یک ترفند مفید برای مهندسان است، به ویژه در مورد طراحی اجزای جدید برای رایانه‌های کوانتومی. فیزیکدانان مقدار قابل توجهی اطلاعات در مورد نحوه حرکت الکترون‌ها هنگام رسیدن به حالت ریدبرگ جمع‌آوری کرده‌اند. قوانین ریاضی پشت این بازی رولت الکترونی ریدبرگ، بسته موجی ریدبرگ نامیده می‌شود.
درست مانند امواج واقعی، وجود بیش از یک بسته موج ریدبرگ که در یک فضا در جریان است، تداخل ایجاد می‌کند و در نتیجه الگوهای منحصر به فردی از امواج ایجاد می‌شود. بسته‌های موج ریدبرگ کافی را در یک حوض اتمی بیندازید، الگوهای منحصر به فرد هر کدام نشان دهنده زمان مشخصی است که طول می‌کشد تا بسته‌های موج مطابق با یکدیگر تکامل یابند.
این همان «اثرانگشت» زمان بود که فیزیکدانان پشت این مجموعه آزمایش‌ها شروع به آزمایش درباره آن کردند و نشان دادند که به اندازه کافی سازگار و قابل اعتماد هستند تا به عنوان شکلی از مهر زمانی کوانتومی عمل کنند.
یک کتاب راهنمای بسته‌های موجی در حال تکامل ریدبرگ را می‌توان در ترکیب با سایر اشکال طیف‌سنجی پمپ-کاوشگر استفاده کرد که رویدادها را در مقیاسی کوچک اندازه‌گیری می‌کند؛ مقیاس‌هایی که به روش‌های متداول قابل اندازه‌گیری نیست.
آزمایش‌های آتی ساعت کوانتومی می‌توانند هلیوم به کار رفته در این آزمایش را با اتم‌های دیگر جایگزین کنند، یا حتی از پالس‌های لیزری با انرژی‌های مختلف استفاده کنند تا کتاب راهنمای مُهرهای زمانی را برای سازگاری با طیف وسیع‌تری از شرایط گسترش دهند.
این تحقیق در Physical Review Research منتشر شده و نسخه قبلی این مقاله برای اولین بار در اکتبر ۲۰۲۲ منتشر شده است.
کد خبر 746566 منبع: همشهری آنلاین
-
تصاویر یک فرود پر استرس که وحشت مسافران را به همراه دارد
-
راه جدید دانشمندان برای اندازه‌گیری زمان | نیازی به ساعت و عقربه‌هایش نیست!
-
تصویر یک بیلبورد اعصاب خرد کن برای ایرانی‌ها در عراق | تفاوت در تهران و بغداد تا این اندازه؟!
-
مدارس تا پایان سال غیرحضوری می‌شوند؟ | آخرین تصمیم آموزش و پرورش
-
عکس | حسن یزدانی از چشم فدراسیون افتاد! | اقدام عجیبی که خبرساز شد
-
ببینید | آخرین وضعیت دانش‌آموزان مدرسه شاهد ارومیه | بو در حیاط بیشتر از کلاس‌ها بود | می دانم حال دخترم خوب نیست
-
جزئیات مصوبه مهم مجلس درباره حقوق سال آینده ؛ حداقل حقوق اعلام شد | فرمول افزایش حقوق در سال ۱۴۰۲
-
دو کنایه شعرگونه عطاالله مهاجرانی | با دستان خون آلود شعار زن ، زندگی ، آزادی می دادند | شکارچی برای پیروز اشک تمساح می ریزد!
-
ببینید | شرط تعطیلی مدارس به دلیل مسمومیت‌های سریالی | ما مجلسی‌ها هم دختر و دانش آموز داریم ؛ خانواده‌ها نگران نباشند
-
تصویر یک بیلبورد اعصاب خرد کن برای ایرانی‌ها در عراق | تفاوت در تهران و بغداد تا این اندازه؟!
-
ببینید | وضعیت دختران دانش‌آموز مسموم از چند مدرسه اهواز | علائمی که دانش آموزان نشان دادند
-
جزئیات مصوبه مهم مجلس درباره حقوق سال آینده ؛ حداقل حقوق اعلام شد | فرمول افزایش حقوق در سال ۱۴۰۲
-
آتقی: تریاک داخل ماشینم بود؛ مامورها را که دیدم گفتم …
-
واکنش قالیباف به نماینده دولت درباره حقوق ۴۰۰ میلیون تومانی
-
شروع ریزش قیمت در بازار خودرو | کدام خودروها با کاهش قیمت روبرو شدند؟
-
ببیند | واکنش سخنگوی دولت به مسمومیت دانش آموزان | با خرابکاری می‌خواهند مدارس را به تعطیلی بکشانند!
-
روش جدید برای محاسبه زمان | دیگر نیازی به ساعت ندارید!
-
تولید سردترین ماده جهان ؛۳ میلیارد برابر سردتر از فضای میان ستاره‌ای
-
رکورد ارتباط و همبستگی کوانتومی بین ۲ اتم در فیبر نوری را شکسته شد
-
کوچکترین واحد زمانی اندازه‌گیری شد
-
سفر در زمان و به گذشته ممکن است | باید جهان را بچرخانید!
-
سفر در زمان و زندگی در تاریکی | دارک داستان تازه‌ای از پیچیدگی‌های زمانی است
-
کشف یک راه جدید برای سفر در زمان | چگونه بدون پارادوکس گذشته را تغییر دهیم؟
-
زندگی عجیب زنی که همسرش در زمان سفر می‌کند | نقد نیویورک تایمز بر سریال همسر مسافر زمان محصول جدید اچ‌بی‌او