استفاده‌ی شبیه سازهای کوانتومی از لیزرها برای مطالعه ی پدیده‌های کوانتومی

دنیای کوانتوم دنیای عجیبی است، در زمان‌های مختلف طوری رفتار می‌کند که گویی عقل و منطق وجود ندارند. اگر تلاش کردید که بعضی از ایده‌ها و نظریه‌های پیچیده‌تر که دنیای کوانتومی را بررسی می‌کنند مطالعه کنید ولی دچار مشکل شدید، فکر نکنید که تنها هستید. بعضی از فیزیکدانان بزرگ دنیا هم با پیچیدگی‌های دنیای کوانتوم دست و پنجه نرم می‌کنند.

اما فهم بهتر دنیای کوانتوم نه تنها کلیدی برای دستیابی به فن‌آوری‌های جدید است بلکه می‌تواند به پاسخ دادن به بعضی از سؤالات بنیادی در مورد جهان کمک کند.

محققان دانشگاه پلی تکنیک لوسان یک شبیه‌ساز کوانتومی ارائه کردند که می‌تواند برای مطالعه بخش زیادی از سیستم‌های کوانتومی به کار رود.

بازگشایی رموز عالم:

توانایی مشاهده‌ی درست یا اندازه‌گیری بعضی از پدیده‌های کوانتومی که در دنیای کوانتومی روی می‌دهند، مثل نقطه گذار مواد مغناطیسی در صفر مطلق برای محققان بسیار جالب است. اما تحقیق در زمینه فیزیک تجربی نحوه‌ی مطالعه این پدیده را محدود می‌کند. شبیه ساز کوانتومی EPFL می‌تواند به این محدودیت پایان دهد.

طبق گفته‌ی ریکاردو روتا یکی از نویسندگان این مطالعات، این شبیه‌ساز یک وسیله فوتونیکی ساده است که به سادگی می‌توان آن را ساخت و با فن‌آوری‌های آزمایشگاهی امروزی اجرا کرد. اما مهم این است که این وسیله رفتار پیچیده واقعی برهم کنش مغناطیسی در دماهای بسیار پایین را شبیه‌سازی می‌کند.

شبیه‌ساز کوانتومی

این وسیله با استفاده از مدارهای ابررسانا که فن آوری اصلی در ساخت کامپیوترهای کوانتومی جدید است، ساخته خواهد شد. مدارهای این شبیه‌ساز با میدان‌های لیزر جفت می‌شوند که امکان برهم‌کنش ذرات نور را فراهم می‌کند. این کار به محققان این امکان را می‌دهد که از فوتون‌ها برای اجرای آزمایش‌های واقعی روی سیستم‌هایی مانند آهن‌ربای مغناطیسی که در بخش قبل به آن اشاره شد، استفاده کنند.

همانطور که نویسنده اصلی این کار وینچنزو ساوونا میگوید: " ما با استفاده از کامپیوترهای شبیه‌ساز کلاسیک به ایده‌ی این شبیه‌ساز کوانتومی خاص رسیدیم و رفتار آن را مدل کردیم. این کار زمانی امکان‌پذیر است که شبیه‌ساز کوانتومی یک سیستم کوانتومی کوچک را آدرس‌دهی کند. مشاهدات ما نشان می‌دهد که شبیه‌ساز کوانتومی که ارائه کردیم، قابل اعتماد است و در حال حاضر در حال گفتگو با گروه‌های آزمایشگاهی هستیم که علاقمند به ساخت و استفاده از آن هستند."

مترجم خبر: خانم افسری

منبع خبر:

https://interestingengineering.com/quantum-simulators-use-lasers-to-study-quantum-phenomena