🔴💥ناسا در حال راه اندازی یک آزمایش جدید درهم تنیدگی کوانتومی در فضا است!💥🔴
قسمت سوم:
آشکارسازهای معمولی که مردم استفاده می کنند، تحت تأثیر آسیب تشعشع هستند. در فضای بیرونی، شما تابش زیادی دریافت می کنید و کاری که این تابش انجام می دهد، این است که نقص هایی در شبکه کریستالی مواد آشکارساز (نیمه هادی یا سیلیکون) ایجاد می کند. این باعث ایجاد نویز یا شمارش تاریک می شود که باعث می شود آشکارساز فکر کند که فوتونی را حتی زمانی که هیچ فوتونی از آن عبور نکرده است، شناسایی کرده است. این نقص ها می توانند در طول زمان جمع شوند و باعث افزایش نویز شوند که در نهایت می تواند سیگنال کوانتومی را خفه کند. اگر نویز زیاد باشد، سیستمهای کوانتومی مانند رمزنگاری کوانتومی ناامن میشوند و پیوند بین رایانههای کوانتومی قطع میشود.
در زمین، به نظر می رسد راه حلی برای این مشکل پیدا کرده اند. عیوب ناشی از تشعشعات به شدت در شبکه گیر نمی کند و اگر شبکه را با گرم کردن آن تکان دهید، این عیوب می توانند خودشان را برطرف کنند. اما برای اینکه گرمایش در فضا مقرون به صرفهتر شود، بهجای قرار دادن کل آشکارساز در یک ساختار اجاقمانند، از یک لیزر درخشان برای رفع این نقصها استفاده میکنند. SEAQUE آزمایش خواهد کرد که چقدر این روش annealing لیزری در فضا، جایی که آسیب تشعشع دائمی وجود دارد، موثر است. امیدواریم که درمان لیزری، طول عمر ماموریت را افزایش دهد تا کل سیستم برای مدت طولانی تری زنده بماند.
هنوز مشخص نیست که این ارتباطات از راه دور در نهایت چگونه به یک کامپیوتر کوانتومی منفرد متصل می شود. ایده های مختلفی در مورد نحوه اتصال فوتون های درهم تنیده به دستگاه های کوانتومی وجود دارد؛ عمدتاً به این دلیل که ایده های زیادی در مورد اینکه یک کامپیوتر کوانتومی حتی باید چه شکلی باشد، وجود دارد.
با این حال، برخی از فناوریهای کوانتومی در حال توسعه با فوتونها تعامل دارند. برای مثال، یونهای به دام افتاده که در سیستمهای آزمایشی هانیول استفاده میشوند، هنگام انتقال از یک حالت به حالت دیگر، فوتون ساطع میکنند.
کویت پیشنهاد میکند: «شما میتوانید یکی از فوتونهای درهمتنیده را بگیرید و سعی کنید آن را در اتم قرار دهید، یا میتوانید آن دو فوتون را طوری تنظیم کنید که درهمتنیدگی را منتقل کند تا بتوانید این سیستمهای راه دور را در هم ببندید». از سوی دیگر، google و IBM از پردازندههای کوانتومی ابررسانا با کیوبیت (یک کیوبیت شبیه اتم مصنوعی است) استفاده میکنند که با فوتونهای مایکروویو صحبت میکنند. اکنون سؤال این است که آیا میتوانید آن را به یکی از فوتونهایی که میخواهیم [به فضا] ارسال کنیم، تبدیل کنید؟».
تشخیص فوتون های مایکروویو، به دلیل داشتن انرژی کم، در فضای آزاد تقریبا غیرممکن است. او می افزاید: «آنها با این همه سروصدا غرق خواهند شد. بنابراین شما باید نوعی انتقال را انجام دهید که در آن از مایکروویو به طول موج مرئی یا طول موج های مخابراتی تبدیل میشود.
این یک چالش سخت فیزیک و مهندسی است که گروه های زیادی در سراسر جهان در حال حاضر برای حل آن تلاش می کنند. اما شاید در دهه آینده یا بیشتر، محققان بتوانند آن فوتونها را بگیرند، آنها را به فرکانس مناسبی تبدیل کنند که میتواند با بیت کوانتومی صحبت کند! چه یون به دام افتاده(trapped ion)، یک اتم خنثی یا یک کیوبیت ابررسانا.
کویت میگوید: «مدتی طول میکشد تا رایانههای کوانتومی مرتبط مفیدی داشته باشیم، زیرا ما هنوز رایانههای کوانتومی مفید و عاری از خطا نداریم».
🔗منبع خبر:
✔NASA is launching a new quantum entanglement experiment in space
https://www.popsci.com/technology/quantum-entanglement-nasa-demo/
✏مترجم: زهرا یاسر
✅@PSA_AUT
قسمت سوم:
آشکارسازهای معمولی که مردم استفاده می کنند، تحت تأثیر آسیب تشعشع هستند. در فضای بیرونی، شما تابش زیادی دریافت می کنید و کاری که این تابش انجام می دهد، این است که نقص هایی در شبکه کریستالی مواد آشکارساز (نیمه هادی یا سیلیکون) ایجاد می کند. این باعث ایجاد نویز یا شمارش تاریک می شود که باعث می شود آشکارساز فکر کند که فوتونی را حتی زمانی که هیچ فوتونی از آن عبور نکرده است، شناسایی کرده است. این نقص ها می توانند در طول زمان جمع شوند و باعث افزایش نویز شوند که در نهایت می تواند سیگنال کوانتومی را خفه کند. اگر نویز زیاد باشد، سیستمهای کوانتومی مانند رمزنگاری کوانتومی ناامن میشوند و پیوند بین رایانههای کوانتومی قطع میشود.
در زمین، به نظر می رسد راه حلی برای این مشکل پیدا کرده اند. عیوب ناشی از تشعشعات به شدت در شبکه گیر نمی کند و اگر شبکه را با گرم کردن آن تکان دهید، این عیوب می توانند خودشان را برطرف کنند. اما برای اینکه گرمایش در فضا مقرون به صرفهتر شود، بهجای قرار دادن کل آشکارساز در یک ساختار اجاقمانند، از یک لیزر درخشان برای رفع این نقصها استفاده میکنند. SEAQUE آزمایش خواهد کرد که چقدر این روش annealing لیزری در فضا، جایی که آسیب تشعشع دائمی وجود دارد، موثر است. امیدواریم که درمان لیزری، طول عمر ماموریت را افزایش دهد تا کل سیستم برای مدت طولانی تری زنده بماند.
هنوز مشخص نیست که این ارتباطات از راه دور در نهایت چگونه به یک کامپیوتر کوانتومی منفرد متصل می شود. ایده های مختلفی در مورد نحوه اتصال فوتون های درهم تنیده به دستگاه های کوانتومی وجود دارد؛ عمدتاً به این دلیل که ایده های زیادی در مورد اینکه یک کامپیوتر کوانتومی حتی باید چه شکلی باشد، وجود دارد.
با این حال، برخی از فناوریهای کوانتومی در حال توسعه با فوتونها تعامل دارند. برای مثال، یونهای به دام افتاده که در سیستمهای آزمایشی هانیول استفاده میشوند، هنگام انتقال از یک حالت به حالت دیگر، فوتون ساطع میکنند.
کویت پیشنهاد میکند: «شما میتوانید یکی از فوتونهای درهمتنیده را بگیرید و سعی کنید آن را در اتم قرار دهید، یا میتوانید آن دو فوتون را طوری تنظیم کنید که درهمتنیدگی را منتقل کند تا بتوانید این سیستمهای راه دور را در هم ببندید». از سوی دیگر، google و IBM از پردازندههای کوانتومی ابررسانا با کیوبیت (یک کیوبیت شبیه اتم مصنوعی است) استفاده میکنند که با فوتونهای مایکروویو صحبت میکنند. اکنون سؤال این است که آیا میتوانید آن را به یکی از فوتونهایی که میخواهیم [به فضا] ارسال کنیم، تبدیل کنید؟».
تشخیص فوتون های مایکروویو، به دلیل داشتن انرژی کم، در فضای آزاد تقریبا غیرممکن است. او می افزاید: «آنها با این همه سروصدا غرق خواهند شد. بنابراین شما باید نوعی انتقال را انجام دهید که در آن از مایکروویو به طول موج مرئی یا طول موج های مخابراتی تبدیل میشود.
این یک چالش سخت فیزیک و مهندسی است که گروه های زیادی در سراسر جهان در حال حاضر برای حل آن تلاش می کنند. اما شاید در دهه آینده یا بیشتر، محققان بتوانند آن فوتونها را بگیرند، آنها را به فرکانس مناسبی تبدیل کنند که میتواند با بیت کوانتومی صحبت کند! چه یون به دام افتاده(trapped ion)، یک اتم خنثی یا یک کیوبیت ابررسانا.
کویت میگوید: «مدتی طول میکشد تا رایانههای کوانتومی مرتبط مفیدی داشته باشیم، زیرا ما هنوز رایانههای کوانتومی مفید و عاری از خطا نداریم».
🔗منبع خبر:
✔NASA is launching a new quantum entanglement experiment in space
https://www.popsci.com/technology/quantum-entanglement-nasa-demo/
✏مترجم: زهرا یاسر
✅@PSA_AUT
Popular Science
NASA is launching a new quantum entanglement experiment in space
A tech demo launching later this year are the first steps towards a possible communication system based on quantum entanglement.
🔴💥دانشمندان یک سیستم کوانتومی را بدون اینکه دچار تخریب شود، اندازهگیری کردند!!!💥🔴
قسمت اول:
یک جنبه کلیدی از محاسبات کوانتومی وجود دارد که ممکن است قبلاً به آن فکر نکرده باشید!
این ویژگی، «quantum non-demolition measurements» نامیده می شوند که به مشاهده حالت های کوانتومی خاص بدون از تخریب آنها در این فرآیند اشاره دارند.
اگر بخواهیم یک کامپیوتر کوانتومی کارآمد را گرد هم بیاوریم، که در حین انجام محاسبات در هر ثانیه دچار شکست نشود، بدیهی است که مفید خواهد بود.
اکنون، دانشمندان تکنیک جدیدی را برای ثبت اندازهگیریهای کوانتومی بدون تخریب توصیف کردهاند که بسیار امیدوارکننده است.
این تحقیق شامل سیستمهای کوانتوم مکانیکی میشود - اجسامی که از نظر محاسبات کوانتومی نسبتاً بزرگ هستند، اما برای ما بسیار کوچک اند. آنها از حرکت مکانیکی (مانند ارتعاش) برای کنترل جادوی کوانتومی لازم استفاده می کنند و می توانند با سایر سیستم های کوانتومی نیز ترکیب شوند.
محققان در مقاله منتشر شده خود می نویسند: «نتایج ما راه را برای اجرای الگوریتم های کوانتومی پیچیده تر با استفاده از سیستم های مکانیکی مانند تصحیح خطای کوانتومی و عملیات چند حالته باز می کند».
در جهت اهداف این مطالعه، اعضای تیم یک نوار نازک از یاقوت کبود با کیفیت بالا را با ضخامت کمتر از نیم میلی متر کنار هم قرار دادند. یک مبدل پیزوالکتریکی نازک برای برانگیختن امواج صوتی، واحدهای انرژی متحرک مانند فونونها که در تئوری میتوانند از طریق فرآیندهای محاسباتی کوانتومی استفاده شوند، به کار گرفته شد. از نظر فنی، این دستگاه به عنوان تشدید کننده صوتی شناخته می شود.
این قسمت اول راه اندازی بود. برای انجام اندازهگیری، تشدیدگر صوتی با یک کیوبیت ابررسانا همراه شد - آن بلوکهای سازنده رایانههای کوانتومی اساسی که میتوانند همزمان مقدار 1 و 0 را نگه دارند و شرکتهایی مانند گوگل و IBM قبلاً رایانههای کوانتومی ابتدایی را بر اساس آنها ساختهاند.
ادامه دارد... .
✅@PSA_AUT
قسمت اول:
یک جنبه کلیدی از محاسبات کوانتومی وجود دارد که ممکن است قبلاً به آن فکر نکرده باشید!
این ویژگی، «quantum non-demolition measurements» نامیده می شوند که به مشاهده حالت های کوانتومی خاص بدون از تخریب آنها در این فرآیند اشاره دارند.
اگر بخواهیم یک کامپیوتر کوانتومی کارآمد را گرد هم بیاوریم، که در حین انجام محاسبات در هر ثانیه دچار شکست نشود، بدیهی است که مفید خواهد بود.
اکنون، دانشمندان تکنیک جدیدی را برای ثبت اندازهگیریهای کوانتومی بدون تخریب توصیف کردهاند که بسیار امیدوارکننده است.
این تحقیق شامل سیستمهای کوانتوم مکانیکی میشود - اجسامی که از نظر محاسبات کوانتومی نسبتاً بزرگ هستند، اما برای ما بسیار کوچک اند. آنها از حرکت مکانیکی (مانند ارتعاش) برای کنترل جادوی کوانتومی لازم استفاده می کنند و می توانند با سایر سیستم های کوانتومی نیز ترکیب شوند.
محققان در مقاله منتشر شده خود می نویسند: «نتایج ما راه را برای اجرای الگوریتم های کوانتومی پیچیده تر با استفاده از سیستم های مکانیکی مانند تصحیح خطای کوانتومی و عملیات چند حالته باز می کند».
در جهت اهداف این مطالعه، اعضای تیم یک نوار نازک از یاقوت کبود با کیفیت بالا را با ضخامت کمتر از نیم میلی متر کنار هم قرار دادند. یک مبدل پیزوالکتریکی نازک برای برانگیختن امواج صوتی، واحدهای انرژی متحرک مانند فونونها که در تئوری میتوانند از طریق فرآیندهای محاسباتی کوانتومی استفاده شوند، به کار گرفته شد. از نظر فنی، این دستگاه به عنوان تشدید کننده صوتی شناخته می شود.
این قسمت اول راه اندازی بود. برای انجام اندازهگیری، تشدیدگر صوتی با یک کیوبیت ابررسانا همراه شد - آن بلوکهای سازنده رایانههای کوانتومی اساسی که میتوانند همزمان مقدار 1 و 0 را نگه دارند و شرکتهایی مانند گوگل و IBM قبلاً رایانههای کوانتومی ابتدایی را بر اساس آنها ساختهاند.
ادامه دارد... .
✅@PSA_AUT
🤯2
🔴💥دانشمندان یک سیستم کوانتومی را بدون اینکه دچار تخریب شود، اندازهگیری کردند!!!💥🔴
قسمت دوم:
با وابسته کردن وضعیت کیوبیت ابررسانا به تعداد فونونها در تشدید کننده صوتی، دانشمندان میتوانند آن تعداد فونون را بدون تعامل واقعی با آنها یا انتقال انرژی بخوانند.
آنها آن را شبیه به نواختن theremin توصیف می کنند، ابزار موسیقی عجیبی که برای تولید صدا نیازی به لمس آن نیست!
کنار هم قرار دادن معادل های محاسبات کوانتومی کار آسانی نبود: حالت های کوانتومی معمولاً بسیار کوتاه مدت هستند و بخشی از نوآوری در این تکنیک روشی بود که این حالت ها برای مدت طولانی تری باقی بمانند. تیم این کار را تا حدی از طریق انتخاب مواد و تا حدی از طریق یک حفره آلومینیومی ابررسانا که محافظ الکترومغناطیسی ایجاد می کرد، انجام داد.
در آزمایشهای بعدی، آنها موفق شدند چیزی را که به عنوان «parity measure» سیستم کوانتومی مکانیکی شناخته میشود، استخراج کنند.
مفهوم parity measure برای انواع فناوریهای کوانتومی بسیار مهم است؛ بهویژه زمانی که نوبت به تصحیح خطاها در سیستمها میرسد – و هیچ کامپیوتری نمیتواند به درستی کار کند اگر که مرتباً تولید خطا میکند.
محققان می نویسند: «با اتصال تشدید کننده های مکانیکی با مدارهای ابررسانا، آکوستودینامیک کوانتومی مدار می تواند ابزارهای مهم مختلفی را برای دستکاری و اندازه گیری حالات کوانتومی حرکتی در دسترس قرار دهد».
همه اینها از نظر فیزیک کوانتومی بسیار سطح بالا است، اما نتیجه نهایی این است که این یک گام مهم رو به جلو در یکی از فناوریهایی است که در نهایت میتواند پایهای برای رایانههای کوانتومی آینده، به ویژه از نظر ترکیب انواع مختلف سیستمها با یکدیگر باشد.
یک دستگاه hybrid کیوبیت ترکیبی مانند آنچه در این مطالعه توضیح داده شد، به طور بالقوه بهترین دو حوزه مختلف تحقیقاتی را ارائه می دهد: قابلیت های محاسباتی کیوبیت های ابررسانا و پایداری سیستم های مکانیکی.
اکنون دانشمندان نشان داده اند که می توان اطلاعاتی را از چنین وسیله ای به روشی غیر مخرب استخراج کرد.
زمانی که اندازهگیری حالتها اصلاح و تکمیل شد، این حالتها باید مورد بهرهبرداری قرار گیرند تا مورد استفاده واقعی قرار گیرند اما پتانسیل عظیم سیستمهای محاسباتی کوانتومی ممکن است به تازگی گام نزدیکتری برداشته باشد.
محققان می نویسند: "در اینجا ما اندازه گیری های مستقیم توزیع عدد فونون و برابری حالت های مکانیکی غیر کلاسیک را نشان می دهیم".
این اندازهگیریها برخی از بلوکهای اساسی برای ساخت حافظهها و پردازندههای کوانتومی آکوستیک هستند.
این تحقیق در مجله Nature Physics منتشر شده است.
🔗لینک خبر:
✔https://www-sciencealert-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.sciencealert.com/scientists-just-measured-a-mechanical-quantum-system-without-destroying-it/amp
🔗لینک مقاله اصلی:
✔https://www.nature.com/articles/s41567-022-01591-2
✅@PSA_AUT
قسمت دوم:
با وابسته کردن وضعیت کیوبیت ابررسانا به تعداد فونونها در تشدید کننده صوتی، دانشمندان میتوانند آن تعداد فونون را بدون تعامل واقعی با آنها یا انتقال انرژی بخوانند.
آنها آن را شبیه به نواختن theremin توصیف می کنند، ابزار موسیقی عجیبی که برای تولید صدا نیازی به لمس آن نیست!
کنار هم قرار دادن معادل های محاسبات کوانتومی کار آسانی نبود: حالت های کوانتومی معمولاً بسیار کوتاه مدت هستند و بخشی از نوآوری در این تکنیک روشی بود که این حالت ها برای مدت طولانی تری باقی بمانند. تیم این کار را تا حدی از طریق انتخاب مواد و تا حدی از طریق یک حفره آلومینیومی ابررسانا که محافظ الکترومغناطیسی ایجاد می کرد، انجام داد.
در آزمایشهای بعدی، آنها موفق شدند چیزی را که به عنوان «parity measure» سیستم کوانتومی مکانیکی شناخته میشود، استخراج کنند.
مفهوم parity measure برای انواع فناوریهای کوانتومی بسیار مهم است؛ بهویژه زمانی که نوبت به تصحیح خطاها در سیستمها میرسد – و هیچ کامپیوتری نمیتواند به درستی کار کند اگر که مرتباً تولید خطا میکند.
محققان می نویسند: «با اتصال تشدید کننده های مکانیکی با مدارهای ابررسانا، آکوستودینامیک کوانتومی مدار می تواند ابزارهای مهم مختلفی را برای دستکاری و اندازه گیری حالات کوانتومی حرکتی در دسترس قرار دهد».
همه اینها از نظر فیزیک کوانتومی بسیار سطح بالا است، اما نتیجه نهایی این است که این یک گام مهم رو به جلو در یکی از فناوریهایی است که در نهایت میتواند پایهای برای رایانههای کوانتومی آینده، به ویژه از نظر ترکیب انواع مختلف سیستمها با یکدیگر باشد.
یک دستگاه hybrid کیوبیت ترکیبی مانند آنچه در این مطالعه توضیح داده شد، به طور بالقوه بهترین دو حوزه مختلف تحقیقاتی را ارائه می دهد: قابلیت های محاسباتی کیوبیت های ابررسانا و پایداری سیستم های مکانیکی.
اکنون دانشمندان نشان داده اند که می توان اطلاعاتی را از چنین وسیله ای به روشی غیر مخرب استخراج کرد.
زمانی که اندازهگیری حالتها اصلاح و تکمیل شد، این حالتها باید مورد بهرهبرداری قرار گیرند تا مورد استفاده واقعی قرار گیرند اما پتانسیل عظیم سیستمهای محاسباتی کوانتومی ممکن است به تازگی گام نزدیکتری برداشته باشد.
محققان می نویسند: "در اینجا ما اندازه گیری های مستقیم توزیع عدد فونون و برابری حالت های مکانیکی غیر کلاسیک را نشان می دهیم".
این اندازهگیریها برخی از بلوکهای اساسی برای ساخت حافظهها و پردازندههای کوانتومی آکوستیک هستند.
این تحقیق در مجله Nature Physics منتشر شده است.
🔗لینک خبر:
✔https://www-sciencealert-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.sciencealert.com/scientists-just-measured-a-mechanical-quantum-system-without-destroying-it/amp
🔗لینک مقاله اصلی:
✔https://www.nature.com/articles/s41567-022-01591-2
✅@PSA_AUT
Nature
Parity measurement in the strong dispersive regime of circuit quantum acoustodynamics
Nature Physics - Mechanical resonators combined with superconducting circuits are a promising platform for controlling non-classical mechanical states. Here this platform is used to directly...
👍2
🔴💥مکانیک کوانتوم میتواند جهش خود به خود DNA را توضیح دهد!💥🔴
مولکولهای حیات، DNA، با دقت متحیر کننده ای تکثیر میشوند اما این فرایند همواره بی نقص نیست و میتواند منجر به جهش شود.
گروهی از فیزیکدانان و شیمیدانان دانشگاه Surrey با استفاده از مدل سازی پیچیده کامپیوتری، نشان دادند که چنین اشتباهاتی در کپی کردن ها، ممکن است بدلیل قوانین کوانتومی باشد.
دو رشته مارپیچ معروف DNA توسط ذرات زیراتمی به نام پروتون _هسته اتم هیدروژن_به یکدیگر متصل میگردند که خود نوعی جاذبه ایجاد میکند و مولکولهایی به نام bases ها را به یکدیگر پیوند میدهد.
این پیوند های هیدروژنی مانند پله های یک نردبان تاب خورده هستند که ساختار مارپیچ دوگانه ای تشکیل میدهند که در سال ۱۹۵۲ توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک بر اساس کار روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز کشف شد.
به طور عادی این بازهای DNA bases از قوانین سختگیرانه ای پیروی میکنند؛ A همیشه به Tو C همواره به G متصل میشود.
این جفت سخت توسط شکل مولکول ها تعیین میشود و آنها را به هم متصل میکند اما اگر ماهیت پیوندهای هیدروژنی کمی تغییر کند، باعث شکسته شدن قانون جفت شدن میشود که منجر به اتصال پایه های اشتباه و در نتیجه جهش می شود.
اگرچه توسط واتسون و کریک پیش بینی شده بود اما اکنون است که مدل سازی های پیچیده کامپیوتری توانسته است این فرایند را به دقت تعیین کمیت (quantify) کند.
این تیم نشان داده است که این تغییر در پیوندهای بین رشته های DNA بسیار بیشتر از چیزی است که تصور میشد. پروتون ها میتوانند به راحتی از محل معمول در یک طرف مانع انرژی بپرند و در طرف دیگر فرود آیند. اگر این فرایند درست قبل از باز شدن دو رشته در مرحله اول فرایند کپی اتفاق بیفتد، آنگاه میتواند از دستگاه تکثیر در سلول عبور کند و منجر به چیزی شود که به آن عدم تطابق DNA و جهش میگویند .
اما جالبتر از همه، به لطف یک مکانیسم کوانتومی شناخته شده و در عین حال تقریبا جادویی به نام «تونل زنی» است که آنها موفق به عبور از آن مانع های انرژی می شوند .
قبلا فرض میشد که چنین رفتار کوانتومی نمیتواند در محیط گرم، مرطوب و پیچیده یک سلول زنده رخ دهد. با این حال شرودینگر در سال ۱۹۴۴ در کتاب خود "زندگی چیست؟" پیشنهاد کرده بود که مکانیک کوانتومی میتواند نقشی در سیستم های زنده ایفا کند؛ زیرا رفتار آنها نسبتا متفاوت از ماده بی جان است.
به نظر میرسد این کار اخیر، نظریه شرودینگر را تایید میکند.
نویسندگان تعیین کردند که محیط سلولی باعث میشود پروتون ها که مانند امواج پخش شده رفتار میکنند، از لحاظ حرارتی فعال و پویاتر شوند. در واقع پروتون ها به طور مداوم و سریع بین دو رشته تونل میزنند. سپس هنگامی که DNA به رشته های جداگانه خود تقسیم میشود، برخی از پروتون ها در سمت اشتباه قرار میگیرند که منجر به خطا میشود.
دکتر Slocombe میگوید:
«پروتون های موجود در DNA میتوانند در امتداد پیوندهایی هیدروژنی در DNA تونل بزنند و بازهایی که اطلاعات ژنتیکی را رمز گذاری میکنند، تغییر دهند.
بازهای اصلاح شده «tautomers» نامیده میشوند و میتوانند از فرایند های شکاف و تکثیر جان سالم به در ببرند و باعث transcription errors یا mutations شوند (خطاهای رونویسی یا جهش)».
پروفسور Al_khalili میگوید:
«واتسون و کریک بیش از ۵۰ سال پیش در مورد وجود اهمیت اثرات مکانیکی کوانتومی در DNA حدس و گمان میزدند اما مکانیسم تا حد زیادی نادیده گرفته شده است».
دکتر Sacchi میگوید:
«زیست شناسان معمولا انتطار دارند که تونل زنی تنها در دماهای پایین و در سیستم های نسبتا ساده نقش مهمی ایفا کند؛ بنابراین آنها تمایل به کاهش اثرات کوانتومی در DNA داشتند. با مطالعاتمان، ما باور داریم که اثبات کردیم این مفروضات صادق نیستند».
✏مترجم: محمد هادی عبدی
🔗منبع خبر:
✔https://phys.org/news/2022-05-quantum-mechanics-dna-spontaneously-mutate.html
✅@PSA_AUT
مولکولهای حیات، DNA، با دقت متحیر کننده ای تکثیر میشوند اما این فرایند همواره بی نقص نیست و میتواند منجر به جهش شود.
گروهی از فیزیکدانان و شیمیدانان دانشگاه Surrey با استفاده از مدل سازی پیچیده کامپیوتری، نشان دادند که چنین اشتباهاتی در کپی کردن ها، ممکن است بدلیل قوانین کوانتومی باشد.
دو رشته مارپیچ معروف DNA توسط ذرات زیراتمی به نام پروتون _هسته اتم هیدروژن_به یکدیگر متصل میگردند که خود نوعی جاذبه ایجاد میکند و مولکولهایی به نام bases ها را به یکدیگر پیوند میدهد.
این پیوند های هیدروژنی مانند پله های یک نردبان تاب خورده هستند که ساختار مارپیچ دوگانه ای تشکیل میدهند که در سال ۱۹۵۲ توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک بر اساس کار روزالیند فرانکلین و موریس ویلکینز کشف شد.
به طور عادی این بازهای DNA bases از قوانین سختگیرانه ای پیروی میکنند؛ A همیشه به Tو C همواره به G متصل میشود.
این جفت سخت توسط شکل مولکول ها تعیین میشود و آنها را به هم متصل میکند اما اگر ماهیت پیوندهای هیدروژنی کمی تغییر کند، باعث شکسته شدن قانون جفت شدن میشود که منجر به اتصال پایه های اشتباه و در نتیجه جهش می شود.
اگرچه توسط واتسون و کریک پیش بینی شده بود اما اکنون است که مدل سازی های پیچیده کامپیوتری توانسته است این فرایند را به دقت تعیین کمیت (quantify) کند.
این تیم نشان داده است که این تغییر در پیوندهای بین رشته های DNA بسیار بیشتر از چیزی است که تصور میشد. پروتون ها میتوانند به راحتی از محل معمول در یک طرف مانع انرژی بپرند و در طرف دیگر فرود آیند. اگر این فرایند درست قبل از باز شدن دو رشته در مرحله اول فرایند کپی اتفاق بیفتد، آنگاه میتواند از دستگاه تکثیر در سلول عبور کند و منجر به چیزی شود که به آن عدم تطابق DNA و جهش میگویند .
اما جالبتر از همه، به لطف یک مکانیسم کوانتومی شناخته شده و در عین حال تقریبا جادویی به نام «تونل زنی» است که آنها موفق به عبور از آن مانع های انرژی می شوند .
قبلا فرض میشد که چنین رفتار کوانتومی نمیتواند در محیط گرم، مرطوب و پیچیده یک سلول زنده رخ دهد. با این حال شرودینگر در سال ۱۹۴۴ در کتاب خود "زندگی چیست؟" پیشنهاد کرده بود که مکانیک کوانتومی میتواند نقشی در سیستم های زنده ایفا کند؛ زیرا رفتار آنها نسبتا متفاوت از ماده بی جان است.
به نظر میرسد این کار اخیر، نظریه شرودینگر را تایید میکند.
نویسندگان تعیین کردند که محیط سلولی باعث میشود پروتون ها که مانند امواج پخش شده رفتار میکنند، از لحاظ حرارتی فعال و پویاتر شوند. در واقع پروتون ها به طور مداوم و سریع بین دو رشته تونل میزنند. سپس هنگامی که DNA به رشته های جداگانه خود تقسیم میشود، برخی از پروتون ها در سمت اشتباه قرار میگیرند که منجر به خطا میشود.
دکتر Slocombe میگوید:
«پروتون های موجود در DNA میتوانند در امتداد پیوندهایی هیدروژنی در DNA تونل بزنند و بازهایی که اطلاعات ژنتیکی را رمز گذاری میکنند، تغییر دهند.
بازهای اصلاح شده «tautomers» نامیده میشوند و میتوانند از فرایند های شکاف و تکثیر جان سالم به در ببرند و باعث transcription errors یا mutations شوند (خطاهای رونویسی یا جهش)».
پروفسور Al_khalili میگوید:
«واتسون و کریک بیش از ۵۰ سال پیش در مورد وجود اهمیت اثرات مکانیکی کوانتومی در DNA حدس و گمان میزدند اما مکانیسم تا حد زیادی نادیده گرفته شده است».
دکتر Sacchi میگوید:
«زیست شناسان معمولا انتطار دارند که تونل زنی تنها در دماهای پایین و در سیستم های نسبتا ساده نقش مهمی ایفا کند؛ بنابراین آنها تمایل به کاهش اثرات کوانتومی در DNA داشتند. با مطالعاتمان، ما باور داریم که اثبات کردیم این مفروضات صادق نیستند».
✏مترجم: محمد هادی عبدی
🔗منبع خبر:
✔https://phys.org/news/2022-05-quantum-mechanics-dna-spontaneously-mutate.html
✅@PSA_AUT
phys.org
Quantum mechanics could explain why DNA can spontaneously mutate
The molecules of life, DNA, replicate with astounding precision, yet this process is not immune to mistakes and can lead to mutations. Using sophisticated computer modeling, a team of physicists and chemists ...
💥انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار میکند:
سمینار "مهندسی و طراحی مواد با ابعاد پایین برای کاربردهای الکترونیکی و اپتوالکتریکی"
"Low Dimensional Materials' Design for Electronic and Optoelectronic Applications"
سخنران:
🔹خانم دکتر فرزانه شایگانفر
🗓زمان برگزاری: چهارشنبه، ۴خرداد ماه
⏰ساعت 13:30
📍مکان برگزاری: دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، آمفی تئاتر طبقه ششم
#سمینار
💫رسانه باشید.
✅ @PSA_AUT
سمینار "مهندسی و طراحی مواد با ابعاد پایین برای کاربردهای الکترونیکی و اپتوالکتریکی"
"Low Dimensional Materials' Design for Electronic and Optoelectronic Applications"
سخنران:
🔹خانم دکتر فرزانه شایگانفر
🗓زمان برگزاری: چهارشنبه، ۴خرداد ماه
⏰ساعت 13:30
📍مکان برگزاری: دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، آمفی تئاتر طبقه ششم
#سمینار
💫رسانه باشید.
✅ @PSA_AUT
🔴💥برخورد دهنده LHC جرم کوارک بالا (Top Quark) را با دقت بینظیری اندازه گیری میکند!💥🔴
علم دقیق ما از جرم کوارک بالا، دارای اهمیت بسیار زیادی برای درک بهتر دنیا در کوچکترین ابعاد است.
مرکز همکاری CMS در LHC، دقیق ترین اندازه گیری برای جرم کوارک بالا (سنگین ترین ذره بنیادی شناخته شده) را انجام داده اند. دقت گزارش شده در این آزمایش، 0.22 درصد است. اساس دستاوری به این دقت در این آزمایش مربوط به متد آنالیز جدید و بهبود یافته برای شبیه سازی و درنظرگرفتن حالت های مختلف عدم قطعیت ها در اندازه گیری است.
اندازه گیری جرم سنگین ترین ذره بنیادی به دقیق ترین روش ممکن،حیاتی است؛ چرا که در آزمایش کردن ثبات درونی، تنها توصیف ریاضی ما از تمام ذرات بنیادی یعنی مدل استاندارد (Standard Model) کمک میکند.
برای مثال اگر جرم بوزون W و بوزون هیگز به طور دقیق مشخص باشد، جرم کوارک بالا توسط مدل استاندارد قابل پیش بینی است. به همین ترتیب با داشتن جرم هیگز بوزون و کوارک بالا میتوان جرم بوزون W را مشخص کرد.
به طرز جالبی برخلاف این میزان پیشرفت در تحقیقات، نسبت دادن تعریف فیزیکدانان نظری از جرم برای کوارک بالا همچنان کار سختی به نظر میرسد.
به طور قابل توجهی دانش ما از ثبات بنیادین جهان، بسته به دانسته ترکیبی ما از جرم هیگز بوزون و کوارک بالا است. اگر جرم کوارک بالا حتی مقدار کمی متفاوت بود، جهان در درازا دارای ثبات کمتری بود و به طور بالقوه ای درنهایت در رویداد بزرگی مثل بیگ بنگ ناپدید میشد.
برای رسیدن به اندازه گیری های انجام شده برای جرم کوارک بالا، از داده های حاصل از برخورد پروتون ها که توسط آشکار ساز CMS در سال 2016 استفاده شده است، گروه تحقیقاتی CMS در تحقیقات خود پنج خاصیت متفاوت از کوارک بالا را در این برخوردها تشخیص داده است که متفاوت از 3 خاصیتی است که توسط آنالیز های پیشین ارائه داده شده اند. این خاصیت ها به جرم دقیق کوارک بالا بستگی دارد.
علاوه بر این، این تیم با تنظیم بسیار دقیقی از داده های CMS به درک عمیقی از عدم قطعیت های تئوری و تجربی و ارتباط میان آنها دست یافته اند. توسط این متد خلاقانه، تمامی این عدم قطعیت ها در حین سازگاری ریاضیات که جرم نهایی کوارک بالا را مشخص میکند، استخراج میشوند و این به این معنی است که بعضی از عدم قطعیت ها خود میتواند به طور دقیقی پیش بینی شوند. نتیجه نهایی آزمایش، عدد 171.77±0.38 GeV است که با نتایج قبلی و پیش بینی های مدل استاندارد ذرات بنیادین سازگاز است.
مرکز همکاری CMS با این روش، یک جهش بزرگ رو به جلو برای اندازه گیری جرم کوارک بالا انجام داده است. رویه ی جدید آماری مورد استفاده در این آزمایش برای عدم قطعیت ها و استفاده از جنبه های بیشتر آن، اندازه گیری های مربوطه را به طور قابل توجهی بهبود داده است.
گام بزرگ مورد انتظار بعدی، به کارگیری این کارکرد برای داده هایی با گستردگی بیشتر که توسط شناساگر CMS در سال های 2017 و 2018 به ثبت رسیده اند، میباشد.
✏مترجم: محمد رستمی
🔗لینک اصلی خبر:
✔https://scitechdaily.com/large-hadron-collider-measures-mass-of-the-top-quark-with-unparalleled-accuracy/
✅@PSA_AUT
علم دقیق ما از جرم کوارک بالا، دارای اهمیت بسیار زیادی برای درک بهتر دنیا در کوچکترین ابعاد است.
مرکز همکاری CMS در LHC، دقیق ترین اندازه گیری برای جرم کوارک بالا (سنگین ترین ذره بنیادی شناخته شده) را انجام داده اند. دقت گزارش شده در این آزمایش، 0.22 درصد است. اساس دستاوری به این دقت در این آزمایش مربوط به متد آنالیز جدید و بهبود یافته برای شبیه سازی و درنظرگرفتن حالت های مختلف عدم قطعیت ها در اندازه گیری است.
اندازه گیری جرم سنگین ترین ذره بنیادی به دقیق ترین روش ممکن،حیاتی است؛ چرا که در آزمایش کردن ثبات درونی، تنها توصیف ریاضی ما از تمام ذرات بنیادی یعنی مدل استاندارد (Standard Model) کمک میکند.
برای مثال اگر جرم بوزون W و بوزون هیگز به طور دقیق مشخص باشد، جرم کوارک بالا توسط مدل استاندارد قابل پیش بینی است. به همین ترتیب با داشتن جرم هیگز بوزون و کوارک بالا میتوان جرم بوزون W را مشخص کرد.
به طرز جالبی برخلاف این میزان پیشرفت در تحقیقات، نسبت دادن تعریف فیزیکدانان نظری از جرم برای کوارک بالا همچنان کار سختی به نظر میرسد.
به طور قابل توجهی دانش ما از ثبات بنیادین جهان، بسته به دانسته ترکیبی ما از جرم هیگز بوزون و کوارک بالا است. اگر جرم کوارک بالا حتی مقدار کمی متفاوت بود، جهان در درازا دارای ثبات کمتری بود و به طور بالقوه ای درنهایت در رویداد بزرگی مثل بیگ بنگ ناپدید میشد.
برای رسیدن به اندازه گیری های انجام شده برای جرم کوارک بالا، از داده های حاصل از برخورد پروتون ها که توسط آشکار ساز CMS در سال 2016 استفاده شده است، گروه تحقیقاتی CMS در تحقیقات خود پنج خاصیت متفاوت از کوارک بالا را در این برخوردها تشخیص داده است که متفاوت از 3 خاصیتی است که توسط آنالیز های پیشین ارائه داده شده اند. این خاصیت ها به جرم دقیق کوارک بالا بستگی دارد.
علاوه بر این، این تیم با تنظیم بسیار دقیقی از داده های CMS به درک عمیقی از عدم قطعیت های تئوری و تجربی و ارتباط میان آنها دست یافته اند. توسط این متد خلاقانه، تمامی این عدم قطعیت ها در حین سازگاری ریاضیات که جرم نهایی کوارک بالا را مشخص میکند، استخراج میشوند و این به این معنی است که بعضی از عدم قطعیت ها خود میتواند به طور دقیقی پیش بینی شوند. نتیجه نهایی آزمایش، عدد 171.77±0.38 GeV است که با نتایج قبلی و پیش بینی های مدل استاندارد ذرات بنیادین سازگاز است.
مرکز همکاری CMS با این روش، یک جهش بزرگ رو به جلو برای اندازه گیری جرم کوارک بالا انجام داده است. رویه ی جدید آماری مورد استفاده در این آزمایش برای عدم قطعیت ها و استفاده از جنبه های بیشتر آن، اندازه گیری های مربوطه را به طور قابل توجهی بهبود داده است.
گام بزرگ مورد انتظار بعدی، به کارگیری این کارکرد برای داده هایی با گستردگی بیشتر که توسط شناساگر CMS در سال های 2017 و 2018 به ثبت رسیده اند، میباشد.
✏مترجم: محمد رستمی
🔗لینک اصلی خبر:
✔https://scitechdaily.com/large-hadron-collider-measures-mass-of-the-top-quark-with-unparalleled-accuracy/
✅@PSA_AUT
SciTechDaily
Large Hadron Collider Measures Mass of the Top Quark With Unparalleled Accuracy
Precise knowledge of the top-quark mass is of paramount importance to understanding our world at the smallest scale. The CMS collaboration at the Large Hadron Collider (LHC) has performed the most accurate ever measurement of the mass of the top quark – the…
🔴💥هسته اتمی جدیدی که به شکل کدو تنبل است، با نرخ رکوردشکنانه ای از خود پرتو ساطع میکند!💥🔴
یک هسته اتمی جدید لوتتیوم-149 که شامل 71 پروتون و 78 نوترون است، به طور مصنوعی در آزمایشی که در آزمایشگاه شتاب دهنده دانشگاه ییواسکیلا (University of Jyväskylä) انجام شده بود، ساخته شده است.
این ایزوتوپ جدید (لوتتیوم-149)، در میان خروجی های همجوشی Ni-58 و Ru96 پیدا شده است و توسط شناساگر MARA شناسایی شد.
این ایزوتوپ در حین فروپاشی به Yb-148 توسط انتشار ناگهانی پروتون که واپاشی بسیار نادری است، شناسایی شد.
شناسه های این فروپاشی استثنایی گزارش شده اند؛ طوری که دارای بیشترین انرژی فروپاشی و کوتاه ترین طول عمر در میان ساطع کنندگان پروتون در حالت پایه که به طور مستقیم اندازه گیری شده اند، است.
مشاهده این فروپاشی برق آسا به وسیله مدیریت دیجیتال سیگنال انجام میشود که این قابلیت را برآورده میکند تا بتوان اثر های به جا مانده را ضبط کرد. علاوه بر این مقایسه داده های خروجی با محاسبات تئوری، موجب به کشف پرانحنا ترین اتم تغییر شکل داده شده گردید که از خود پروتون ساطع میکند.
این اولین نمونه از آزمایش کردن مدل انتشار پروتون با اتمی تغییر شکل داده شده به این شدت است. این مشاهده به ما در توسعه نظریه انتشار پروتون کمک شایانی خواهد کرد؛ همانقدر که ممکن است به ما در درک مدل جرم اتمی برای ایزوتوپ های ناشناخته کمک کند. هر دوی آن مدل ها برای درک منشا عناصر، بسیار مهم هستند. نتیجه این مطالعه در ژورنال Physical Review Letters به عنوان توصیه ویراستار (Editors’ Suggestion) منتشر شده است.
✏مترجم: محمد رستمی
🔗منبع خبر:
✔https://scitechdaily.com/new-pumpkin-shaped-atomic-nucleus-radiates-protons-at-record-setting-rate/
✅@PSA_AUT
یک هسته اتمی جدید لوتتیوم-149 که شامل 71 پروتون و 78 نوترون است، به طور مصنوعی در آزمایشی که در آزمایشگاه شتاب دهنده دانشگاه ییواسکیلا (University of Jyväskylä) انجام شده بود، ساخته شده است.
این ایزوتوپ جدید (لوتتیوم-149)، در میان خروجی های همجوشی Ni-58 و Ru96 پیدا شده است و توسط شناساگر MARA شناسایی شد.
این ایزوتوپ در حین فروپاشی به Yb-148 توسط انتشار ناگهانی پروتون که واپاشی بسیار نادری است، شناسایی شد.
شناسه های این فروپاشی استثنایی گزارش شده اند؛ طوری که دارای بیشترین انرژی فروپاشی و کوتاه ترین طول عمر در میان ساطع کنندگان پروتون در حالت پایه که به طور مستقیم اندازه گیری شده اند، است.
مشاهده این فروپاشی برق آسا به وسیله مدیریت دیجیتال سیگنال انجام میشود که این قابلیت را برآورده میکند تا بتوان اثر های به جا مانده را ضبط کرد. علاوه بر این مقایسه داده های خروجی با محاسبات تئوری، موجب به کشف پرانحنا ترین اتم تغییر شکل داده شده گردید که از خود پروتون ساطع میکند.
این اولین نمونه از آزمایش کردن مدل انتشار پروتون با اتمی تغییر شکل داده شده به این شدت است. این مشاهده به ما در توسعه نظریه انتشار پروتون کمک شایانی خواهد کرد؛ همانقدر که ممکن است به ما در درک مدل جرم اتمی برای ایزوتوپ های ناشناخته کمک کند. هر دوی آن مدل ها برای درک منشا عناصر، بسیار مهم هستند. نتیجه این مطالعه در ژورنال Physical Review Letters به عنوان توصیه ویراستار (Editors’ Suggestion) منتشر شده است.
✏مترجم: محمد رستمی
🔗منبع خبر:
✔https://scitechdaily.com/new-pumpkin-shaped-atomic-nucleus-radiates-protons-at-record-setting-rate/
✅@PSA_AUT
SciTechDaily
New Pumpkin-Shaped Atomic Nucleus Radiates Protons at Record-Setting Rate
A new atomic nucleus 149-Lutetium, consisting of 71 protons and 78 neutrons, has been synthesized in an experiment performed in the Accelerator Laboratory of University of Jyväskylä. The new isotope was found among the products of fusion of 58Ni beam particles…
👍3
انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر pinned Deleted message
💫انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار میکند:
💥سمینار "سفری به قلب راه شیری"
ویژه برنامهای به مناسبت اولین رصد سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری💥
📣سخنران: آقای فربد دشتی
مدرس مجرب نجوم و کیهانشناسی
🕑زمان: دوشنبه ۱۶ خرداد ماه، ساعت ۱۳
🔹این سمینار به صورت مجازی برگزار میشود و لینک برگزاری متعاقبا اعلام خواهد شد.
🔸برای دریافت اطلاعات بیشتر و لینک برگزاری وبینار، با کانال انجمن در ارتباط باشید.
#سمینار
✅@PSA_AUT
💥سمینار "سفری به قلب راه شیری"
ویژه برنامهای به مناسبت اولین رصد سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری💥
📣سخنران: آقای فربد دشتی
مدرس مجرب نجوم و کیهانشناسی
🕑زمان: دوشنبه ۱۶ خرداد ماه، ساعت ۱۳
🔹این سمینار به صورت مجازی برگزار میشود و لینک برگزاری متعاقبا اعلام خواهد شد.
🔸برای دریافت اطلاعات بیشتر و لینک برگزاری وبینار، با کانال انجمن در ارتباط باشید.
#سمینار
✅@PSA_AUT
👍5❤2👎1
🔴💥آزمایشات جدید میتوانند حالت پنجم ماده را در هستی تایید کنند!💥🔴
یک آزمایش که میتواند حالت پنجم ماده را در هستی تایید کند- و فیزیکی که ما میشناسیم را تغییر دهد- در یک مقالهی جدید توسط دانشگاه پورتسموث [دانشگاهی در انگلستان] منتشر شدهاست.
فیزیکدان دکتر ملوین واپسن، اکنون تحقیقی منتشر کرده که نشان میدهد اطلاعات جرم دارند و همهی ذرات بنیادی، کوچکترین سازههای شناختهشدهی هستی، اطلاعاتی در مورد خودشان ذخیره میکنند؛ همانطور که انسانها DNA دارند.
حال، آزمایشی طراحی شده- که اگر صحیح بودنش ثابت شود- این نکته کشف میشود که این اطلاعات حالت پنجم ماده است، در کنار جامد، مایع، گاز و پلاسما.
او گفته که این نکته میتواند فیزیکی که ما میشناسیم را تغییر دهد و فهم ما را از هستی گسترش دهد اما با هیچکدام از قوانین موجود فیزیک درگیر نمیشود و همهی کاری که انجام میدهد، کامل کردن فیزیک با چیزی جدید به طور خارق العادهای هیجانانگیز است.
تحقیقات سابق دکتر واپسن نشان میدهد که اطلاعات، سازه اساسی هستی است و جرم فیزیکی دارد. حتی ادعا می کند که این اطلاعات می تواند ماده سیاه گریزان باشد که یک سوم از هستی را میسازد.
آزمایش دکتر واپسن این هدف را دنبال میکند که چگونه اطلاعات در یک ذرهی بنیادی را با برخورد ذره-پادذره شناسایی و اندازه گیری کنیم.
او گفته که اطلاعات در یک الکترون، ۲۲ برابر از جرم آن کوچکتر است اما می توانیم اطلاعات محتوی آن را با خراشیدن اندازه گیری کنیم. ما می دانیم که یک ذره از ماده با یک ذرهی پادماده، همدیگر را خرد میکنند و اطلاعات ذره وقتی خرد میشود، به جایی میرود.
فرآیند خرد کردن همهی جرم، باقیماندهی ذره را به انرژی تبدیل میکند که معمولا به فوتونهای گاما تبدیل میشود. هر ذره حاوی اطلاعات به فوتون فروسرخ کم انرژی تبدیل میشود.
در مطالعه دکتر واپسن پیش بینی دقیقی از انرژی فوتون فروسرخ که حاصل خراشیدن اطلاعات است، انجام میشود.
دکتر واپسن باور دارد که کار او میتواند نشان دهد که اطلاعات، مولفهی کلیدی برای هرچیزی در هستی است و می تواند حوزهی جدیدی را در تحقیقات فیزیک، پدیدار کند.
✏مترجم: رضا علی نژاد
🔗منبع خبر:
✔New experiment could confirm the fifth state of matter in the universe
https://phys.org/news/2022-03-state-universe.html
✅@PSA_AUT
یک آزمایش که میتواند حالت پنجم ماده را در هستی تایید کند- و فیزیکی که ما میشناسیم را تغییر دهد- در یک مقالهی جدید توسط دانشگاه پورتسموث [دانشگاهی در انگلستان] منتشر شدهاست.
فیزیکدان دکتر ملوین واپسن، اکنون تحقیقی منتشر کرده که نشان میدهد اطلاعات جرم دارند و همهی ذرات بنیادی، کوچکترین سازههای شناختهشدهی هستی، اطلاعاتی در مورد خودشان ذخیره میکنند؛ همانطور که انسانها DNA دارند.
حال، آزمایشی طراحی شده- که اگر صحیح بودنش ثابت شود- این نکته کشف میشود که این اطلاعات حالت پنجم ماده است، در کنار جامد، مایع، گاز و پلاسما.
او گفته که این نکته میتواند فیزیکی که ما میشناسیم را تغییر دهد و فهم ما را از هستی گسترش دهد اما با هیچکدام از قوانین موجود فیزیک درگیر نمیشود و همهی کاری که انجام میدهد، کامل کردن فیزیک با چیزی جدید به طور خارق العادهای هیجانانگیز است.
تحقیقات سابق دکتر واپسن نشان میدهد که اطلاعات، سازه اساسی هستی است و جرم فیزیکی دارد. حتی ادعا می کند که این اطلاعات می تواند ماده سیاه گریزان باشد که یک سوم از هستی را میسازد.
آزمایش دکتر واپسن این هدف را دنبال میکند که چگونه اطلاعات در یک ذرهی بنیادی را با برخورد ذره-پادذره شناسایی و اندازه گیری کنیم.
او گفته که اطلاعات در یک الکترون، ۲۲ برابر از جرم آن کوچکتر است اما می توانیم اطلاعات محتوی آن را با خراشیدن اندازه گیری کنیم. ما می دانیم که یک ذره از ماده با یک ذرهی پادماده، همدیگر را خرد میکنند و اطلاعات ذره وقتی خرد میشود، به جایی میرود.
فرآیند خرد کردن همهی جرم، باقیماندهی ذره را به انرژی تبدیل میکند که معمولا به فوتونهای گاما تبدیل میشود. هر ذره حاوی اطلاعات به فوتون فروسرخ کم انرژی تبدیل میشود.
در مطالعه دکتر واپسن پیش بینی دقیقی از انرژی فوتون فروسرخ که حاصل خراشیدن اطلاعات است، انجام میشود.
دکتر واپسن باور دارد که کار او میتواند نشان دهد که اطلاعات، مولفهی کلیدی برای هرچیزی در هستی است و می تواند حوزهی جدیدی را در تحقیقات فیزیک، پدیدار کند.
✏مترجم: رضا علی نژاد
🔗منبع خبر:
✔New experiment could confirm the fifth state of matter in the universe
https://phys.org/news/2022-03-state-universe.html
✅@PSA_AUT
phys.org
New experiment could confirm the fifth state of matter in the universe
An experiment that could confirm the fifth state of matter in the universe—and change physics as we know it—has been published in a new paper from the University of Portsmouth.
👍2
🔴💥تلسکوپ فضایی هابل ستاره ای را پیدا کرده است که در مرگ شریک خود نقش داشته است! 💥🔴
یک تیم بین المللی از ستاره شناسان، از مشاهدات این تلسکوپ برای تایید وجود یک ستاره همدم یک ابرنواختر استفاده کردند. این کشف یک رمز و راز در مورد شیمی ابرنواخترها را روشن می کند و همچنین به محققان کمک می کند تا نحوه عملکرد ستارگان دوتایی غول پیکر را درک کنند.
ابرنواخترها انفجارهای عظیمی در فضا هستند که در پایان عمر یک ستاره ایجاد می شوند. آنها لایه هایی از عناصر را در اطراف خود حمل می کنند که گاز هیدروژن در لبه آنها قرار دارد. اگر هیچ هیدروژنی در اطراف یک ابرنواختر وجود نداشته باشد - همانطور که در مورد ابرنواختر 2013ge وجود دارد - باید چیزی قبل از انفجار آن را از بین برده باشد.
بنابراین چه چیزی ممکن است هیدروژن را به درون بکشد؟ محققان می گویند که این یک ستاره همراه است که توسط درخشش ابرنواختر پنهان شده است.
اوری فاکس، ستاره شناس موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور ایالات متحده و نویسنده اصلی در مقاله می گوید: «این لحظه ای بود که ما منتظرش بودیم: سرانجام شواهدی را برای یک سیستم دوتایی مولد یک ابرنواختر کاملاً جدا شده مشاهده کردیم».
توصیف این تحقیق، در مجله The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
محققان از دوربین میدان گسترده هابل 3 برای مطالعه منطقه ابرنواختر 2013ge در نور فرابنفش و همچنین بررسی تصاویر آرشیو شده از محو شدن ابرنواختر استفاده کردند - همانطور که از سال 2016 تا 2020 انجام شده است.
یک منبع نور ماورا بنفش در نزدیکی با محو شدن ابرنواختر روشن ماند و محققان به ستاره دوم مشکوک شدند.
ماریا دروت، یکی از نویسندگان این مقاله، محقق دانشگاه تورنتو در کانادا میگوید: «در سالهای اخیر، بسیاری از مدارک مختلف به ما گفتهاند که ابرنواخترهای برهنه احتمالاً به صورت دوتایی شکل میگیرند، اما ما هنوز واقعاً همدم را ندیدهایم».
محققان می گویند که این به نظریه رو به رشدی می افزاید که بیشتر ستارگان پرجرم به صورت سیستم های دوتایی تشکیل می شوند.
بر اساس تصاویر هابل، ستاره همراه «تکان خورده» بود، اما در غیر این صورت توسط ابرنواختر 2013ge مختل نشد.
با این حال احتمالاً به سرنوشت شریک خود دچار می شود. یک روز منفجر می شود و ابرنواختر خود را تشکیل می دهد، قبل از اینکه به یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله سقوط کند.
از آنجا، ممکن است از شریک خود پرت شود - که به گفته محققان توضیح این است که چرا ما گاهی اوقات ابرنواخترهای منفرد را می بینیم.
از طرف دیگر، می تواند به دور همدم مرده خود ادامه دهد و در نهایت ادغام شود و امواج گرانشی را به بیرون پرتاب کند.
فاکس میگوید: «با همراه باقیمانده SN 2013ge، ما به طور بالقوه میتوانیم پیش درآمد یک رویداد موج گرانشی را ببینیم، اگرچه چنین رویدادی هنوز حدود یک میلیارد سال در آینده خواهد بود».
محققان با کمک تلسکوپ فضایی هابل به دنبال دیگر ستاره های همدم سوپرنواختری خواهند بود.
پتانسیل بزرگی فراتر از درک خود ابرنواختر وجود دارد. فاکس میگوید: از آنجایی که اکنون میدانیم که بیشتر ستارگان پرجرم در کیهان به صورت جفتهای دوتایی شکل میگیرند، رصد ستارگان همدم بازمانده برای کمک به درک جزئیات پشت تشکیل دوتایی، مبادله مواد و توسعه تکاملی ضروری است.
«این یک زمان هیجان انگیز برای مطالعه ستاره ها است»!
✏مترجم: زهرا یاسر
🔗منبع خبر:
✔https://cosmosmagazine.com/space/astrophysics/supernova-witness-hubble/
✅@PSA_AUT
یک تیم بین المللی از ستاره شناسان، از مشاهدات این تلسکوپ برای تایید وجود یک ستاره همدم یک ابرنواختر استفاده کردند. این کشف یک رمز و راز در مورد شیمی ابرنواخترها را روشن می کند و همچنین به محققان کمک می کند تا نحوه عملکرد ستارگان دوتایی غول پیکر را درک کنند.
ابرنواخترها انفجارهای عظیمی در فضا هستند که در پایان عمر یک ستاره ایجاد می شوند. آنها لایه هایی از عناصر را در اطراف خود حمل می کنند که گاز هیدروژن در لبه آنها قرار دارد. اگر هیچ هیدروژنی در اطراف یک ابرنواختر وجود نداشته باشد - همانطور که در مورد ابرنواختر 2013ge وجود دارد - باید چیزی قبل از انفجار آن را از بین برده باشد.
بنابراین چه چیزی ممکن است هیدروژن را به درون بکشد؟ محققان می گویند که این یک ستاره همراه است که توسط درخشش ابرنواختر پنهان شده است.
اوری فاکس، ستاره شناس موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور ایالات متحده و نویسنده اصلی در مقاله می گوید: «این لحظه ای بود که ما منتظرش بودیم: سرانجام شواهدی را برای یک سیستم دوتایی مولد یک ابرنواختر کاملاً جدا شده مشاهده کردیم».
توصیف این تحقیق، در مجله The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.
محققان از دوربین میدان گسترده هابل 3 برای مطالعه منطقه ابرنواختر 2013ge در نور فرابنفش و همچنین بررسی تصاویر آرشیو شده از محو شدن ابرنواختر استفاده کردند - همانطور که از سال 2016 تا 2020 انجام شده است.
یک منبع نور ماورا بنفش در نزدیکی با محو شدن ابرنواختر روشن ماند و محققان به ستاره دوم مشکوک شدند.
ماریا دروت، یکی از نویسندگان این مقاله، محقق دانشگاه تورنتو در کانادا میگوید: «در سالهای اخیر، بسیاری از مدارک مختلف به ما گفتهاند که ابرنواخترهای برهنه احتمالاً به صورت دوتایی شکل میگیرند، اما ما هنوز واقعاً همدم را ندیدهایم».
محققان می گویند که این به نظریه رو به رشدی می افزاید که بیشتر ستارگان پرجرم به صورت سیستم های دوتایی تشکیل می شوند.
بر اساس تصاویر هابل، ستاره همراه «تکان خورده» بود، اما در غیر این صورت توسط ابرنواختر 2013ge مختل نشد.
با این حال احتمالاً به سرنوشت شریک خود دچار می شود. یک روز منفجر می شود و ابرنواختر خود را تشکیل می دهد، قبل از اینکه به یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله سقوط کند.
از آنجا، ممکن است از شریک خود پرت شود - که به گفته محققان توضیح این است که چرا ما گاهی اوقات ابرنواخترهای منفرد را می بینیم.
از طرف دیگر، می تواند به دور همدم مرده خود ادامه دهد و در نهایت ادغام شود و امواج گرانشی را به بیرون پرتاب کند.
فاکس میگوید: «با همراه باقیمانده SN 2013ge، ما به طور بالقوه میتوانیم پیش درآمد یک رویداد موج گرانشی را ببینیم، اگرچه چنین رویدادی هنوز حدود یک میلیارد سال در آینده خواهد بود».
محققان با کمک تلسکوپ فضایی هابل به دنبال دیگر ستاره های همدم سوپرنواختری خواهند بود.
پتانسیل بزرگی فراتر از درک خود ابرنواختر وجود دارد. فاکس میگوید: از آنجایی که اکنون میدانیم که بیشتر ستارگان پرجرم در کیهان به صورت جفتهای دوتایی شکل میگیرند، رصد ستارگان همدم بازمانده برای کمک به درک جزئیات پشت تشکیل دوتایی، مبادله مواد و توسعه تکاملی ضروری است.
«این یک زمان هیجان انگیز برای مطالعه ستاره ها است»!
✏مترجم: زهرا یاسر
🔗منبع خبر:
✔https://cosmosmagazine.com/space/astrophysics/supernova-witness-hubble/
✅@PSA_AUT
Cosmos
Hubble has found a star hiding behind the corpse of a star, adding weight to an explosive theory
Astronomers have used Hubble to find a supernova witness star that siphoned from - and then hid behind - its exploded companion.
❤1
انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر
💫انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار میکند: 💥سمینار "سفری به قلب راه شیری" ویژه برنامهای به مناسبت اولین رصد سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری💥 📣سخنران: آقای فربد دشتی مدرس مجرب نجوم و کیهانشناسی 🕑زمان: دوشنبه ۱۶ خرداد ماه، ساعت ۱۳ 🔹این…
https://join.skype.com/NLkbzJyl6vvt
لینک ورود به وبینار "سفری به قلب راه شیری"
وبینار ساعت ۱۳ آغاز خواهد شد.
💫با ما همراه باشید.
✅ @PSA_AUT
لینک ورود به وبینار "سفری به قلب راه شیری"
وبینار ساعت ۱۳ آغاز خواهد شد.
💫با ما همراه باشید.
✅ @PSA_AUT
❤3👍3👎1
🔴💥انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار میکند:
💫در آمدی بر نظریه همه چیز و سنجش مشروعیت آن (On ToE and its Legitimacy)
👤 سخنران: آقای حمیدرضا دانیالی، مدرس مجرب فیزیک نظری
✔ مکان: آمفی تئاتر دانشکده فیزیک، طبقه ششم
📆 تاریخ برگزاری: سه شنبه، ۱۴۰۱/۰۳/۱۷
⏰ ساعت: ۱۴:۳۰ الی ۱۵:۳۰
⭕ جلسه به صورت برخط در بستر گوگل میت نیز قابل مشاهده است.
🔴لطفا به زمان برگزاری سمینار توجه نمایید.
⁉ برای پرسش هرگونه سوال با انجمن علمی فیزیک و نجوم در ارتباط باشید.
#سمینار
#وبینار
✅@PSA_AUT
💫در آمدی بر نظریه همه چیز و سنجش مشروعیت آن (On ToE and its Legitimacy)
👤 سخنران: آقای حمیدرضا دانیالی، مدرس مجرب فیزیک نظری
✔ مکان: آمفی تئاتر دانشکده فیزیک، طبقه ششم
📆 تاریخ برگزاری: سه شنبه، ۱۴۰۱/۰۳/۱۷
⏰ ساعت: ۱۴:۳۰ الی ۱۵:۳۰
⭕ جلسه به صورت برخط در بستر گوگل میت نیز قابل مشاهده است.
🔴لطفا به زمان برگزاری سمینار توجه نمایید.
⁉ برای پرسش هرگونه سوال با انجمن علمی فیزیک و نجوم در ارتباط باشید.
#سمینار
#وبینار
✅@PSA_AUT
👍3
🔴💥کامپیوتر کوانتومی پیشرفته برای اولین بار در دسترس عموم قرار گرفت!💥🔴
قسمت اول:
یک کامپیوتر کوانتومی که اطلاعات را در پالس های نور رمزگذاری می کند، تسکی را در 36 میکرو ثانیه حل کرده است که با بهترین ابررایانه حداقل 9000 سال طول می کشد تا کاملا حل شود. محققان این دستگاه را به اینترنت متصل کردهاند و به دیگران اجازه میدهند آن را برای استفاده خود برنامهریزی کنند. این اولین باری است که چنین کامپیوتر کوانتومی قدرتمندی در دسترس عموم قرار میگیرد.
کامپیوترهای کوانتومی برای انجام محاسبات خاص از نظر تئوری بسیار سریعتر از کامپیوترهای معمولی به خواص عجیب مکانیک کوانتومی متکی هستند. یک هدف دیرینه در این زمینه، معروف به مزیت کوانتومی یا برتری کوانتومی (quantum supremacy)، نشان دادن این بوده است که کامپیوترهای کوانتومی واقعاً می توانند ماشین های معمولی را شکست دهند. گوگل اولین شرکتی بود که در سال 2019 با پردازنده Sycamore خود این کار را انجام داد که می تواند مشکل نمونه برداری(sampling random numbers) از اعداد تصادفی را حل کند که اساساً برای ماشین های کلاسیک غیرممکن است.
اکنون جاناتان لاووی از شرکت Xanadu Quantum Technologies در تورنتو کانادا و همکارانش یک کامپیوتر کوانتومی به نام Borealis ساختهاند که از ذرات نور یا فوتونها استفاده میکند و از یک سری حلقههای فیبر نوری عبور میکند تا مسئله ای به نام نمونهگیری بوزون(boson sampling) را حل کند که شامل اندازهگیری ویژگیهای گروه بزرگی از فوتونهای درهمتنیده یا متصل کوانتومی (quantum-linked) است که توسط شکاف دهنده های پرتو از هم جدا شدهاند.
نمونه برداری از بوزون برای رایانه های معمولی کار دشواری است؛ زیرا با افزایش تعداد فوتون ها، پیچیدگی محاسبات به شدت افزایش می یابد. Borealis اساساً پاسخ را با اندازهگیری مستقیم رفتار حداکثر ۲۱۶ فوتون درهمتنیده محاسبه میکند.
لاووی میگوید: «با نشان دادن این نتایج با استفاده از Borealis، فناوریهای کلیدی را که برای رایانههای کوانتومی آینده نیاز داریم، تأیید کردیم».
کامپیوتر Borealis دومین وسیله ای است که مزیت کوانتومی را در نمونه برداری بوزون نشان می دهد. اولین آن، ماشینی به نام Jiuzhang است که توسط محققان دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) ساخته شده است. اولین بار در سال 2020 با 76 فوتون و سپس در نسخه بهبودیافته در سال 2021 با استفاده از 113 فوتون، مزیت کوانتومی را نشان داد. تیم USTC
همچنین مزیت کوانتومی را در مسئله نمونهبرداری تصادفی(random-number-sampling problem) با ماشینی به نام Zuchongzhi در سال گذشته نشان داد.
ادامه دارد... .
✅@PSA_AUT
قسمت اول:
یک کامپیوتر کوانتومی که اطلاعات را در پالس های نور رمزگذاری می کند، تسکی را در 36 میکرو ثانیه حل کرده است که با بهترین ابررایانه حداقل 9000 سال طول می کشد تا کاملا حل شود. محققان این دستگاه را به اینترنت متصل کردهاند و به دیگران اجازه میدهند آن را برای استفاده خود برنامهریزی کنند. این اولین باری است که چنین کامپیوتر کوانتومی قدرتمندی در دسترس عموم قرار میگیرد.
کامپیوترهای کوانتومی برای انجام محاسبات خاص از نظر تئوری بسیار سریعتر از کامپیوترهای معمولی به خواص عجیب مکانیک کوانتومی متکی هستند. یک هدف دیرینه در این زمینه، معروف به مزیت کوانتومی یا برتری کوانتومی (quantum supremacy)، نشان دادن این بوده است که کامپیوترهای کوانتومی واقعاً می توانند ماشین های معمولی را شکست دهند. گوگل اولین شرکتی بود که در سال 2019 با پردازنده Sycamore خود این کار را انجام داد که می تواند مشکل نمونه برداری(sampling random numbers) از اعداد تصادفی را حل کند که اساساً برای ماشین های کلاسیک غیرممکن است.
اکنون جاناتان لاووی از شرکت Xanadu Quantum Technologies در تورنتو کانادا و همکارانش یک کامپیوتر کوانتومی به نام Borealis ساختهاند که از ذرات نور یا فوتونها استفاده میکند و از یک سری حلقههای فیبر نوری عبور میکند تا مسئله ای به نام نمونهگیری بوزون(boson sampling) را حل کند که شامل اندازهگیری ویژگیهای گروه بزرگی از فوتونهای درهمتنیده یا متصل کوانتومی (quantum-linked) است که توسط شکاف دهنده های پرتو از هم جدا شدهاند.
نمونه برداری از بوزون برای رایانه های معمولی کار دشواری است؛ زیرا با افزایش تعداد فوتون ها، پیچیدگی محاسبات به شدت افزایش می یابد. Borealis اساساً پاسخ را با اندازهگیری مستقیم رفتار حداکثر ۲۱۶ فوتون درهمتنیده محاسبه میکند.
لاووی میگوید: «با نشان دادن این نتایج با استفاده از Borealis، فناوریهای کلیدی را که برای رایانههای کوانتومی آینده نیاز داریم، تأیید کردیم».
کامپیوتر Borealis دومین وسیله ای است که مزیت کوانتومی را در نمونه برداری بوزون نشان می دهد. اولین آن، ماشینی به نام Jiuzhang است که توسط محققان دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) ساخته شده است. اولین بار در سال 2020 با 76 فوتون و سپس در نسخه بهبودیافته در سال 2021 با استفاده از 113 فوتون، مزیت کوانتومی را نشان داد. تیم USTC
همچنین مزیت کوانتومی را در مسئله نمونهبرداری تصادفی(random-number-sampling problem) با ماشینی به نام Zuchongzhi در سال گذشته نشان داد.
ادامه دارد... .
✅@PSA_AUT
👍3❤2
🔴💥کامپیوتر کوانتومی پیشرفته برای اولین بار در دسترس عموم قرار گرفت!💥🔴
قسمت دوم:
پیتر نایت از امپریال کالج لندن می گوید که Borealis یک پیشرفت در Jiuzhang است؛ زیرا یک سیستم قدرتمندتر است که قادر به محاسبه با تعداد بیشتری فوتون است و دارای معماری ساده شده است.
در مقایسه با Borealis ،Jiuzhang از تعداد بیشتری تقسیم کننده پرتو برای ارسال فوتون های درهم تنیده در جهات مختلف استفاده می کند اما Borealis رویکرد متفاوتی را اتخاذ میکند و از حلقههای فیبر نوری برای به تأخیر انداختن عبور برخی فوتونها نسبت به سایرین استفاده میکند و آنها را در زمان جدا میکند تا در فضا!
یکی دیگر از مزایای آن این است که این کامپیوتر به راحتی قابل کنترل است؛ بنابراین می توان آن را از راه دور مجدداً برنامه ریزی کرد تا افراد بتوانند آن را با تنظیمات خود اجرا کنند. لاووی میگوید: «Borealis اولین ماشینی است که قادر به مزیت محاسباتی کوانتومی است که به صورت عمومی در دسترس هر کسی که به اینترنت متصل است، میشود».
نایت میگوید که مردم احتمالاً با آزمایش انواع نمونهگیری بوزون شروع میکنند، اما بعداً ممکن است بتوان Borealis را برای مشکلات مختلف به کار برد.
تا کنون هیچ کس نتوانسته است مزیت کوانتومی را برای یک تسک محاسباتی «مفید» نشان دهد. مسئله نمونهگیری تصادفی که ابتدا توسط گوگل حل شد، اساساً هیچ کاربردی فراتر از نشان دادن مزیت کوانتومی ندارد.
راج پاتل از دانشگاه آکسفورد میگوید:«در حالی که Borealis یک جهش چشمگیر در مقیاس به سمت جیوژانگ است، نمیتواند یک کامپیوتر کوانتومی کاملاً قابل برنامهریزی مانند Sycamore یا Zuchongzhi باشد. این امر به این دلیل است که مؤلفهای به نام تداخل سنج که الگوهای تداخل را برای استخراج اطلاعات از فوتونها اندازهگیری میکند، تنها به ثبت برهمکنشهای فوتون خاصی در تلاش برای دریافت خوانشهای واضحتر محدود شده است». پاتل میگوید: «برای ایجاد ماشینی که قابل برنامهریزی باشد و بتواند مشکلات دنیای واقعی را حل کند، باید تداخل سنج کاملاً متصل باشد».
لاووی و همکارانش اکنون در تلاش هستند تا طرحی را که سال گذشته منتشر کردند، به یک پردازنده فوتونیک مقیاس پذیر و مقاوم در برابر خطا که بر روی یک تراشه یکپارچه ساخته شده است، تبدیل کنند که توانایی های ماشین کوانتومی را حتی بیشتر بهبود بخشد.
🔗منبع خبر:
✔Advanced quantum computer made available to the public for first time
https://www.newscientist.com/article/2322807-advanced-quantum-computer-made-available-to-the-public-for-first-time/
✅@PSA_AUT
قسمت دوم:
پیتر نایت از امپریال کالج لندن می گوید که Borealis یک پیشرفت در Jiuzhang است؛ زیرا یک سیستم قدرتمندتر است که قادر به محاسبه با تعداد بیشتری فوتون است و دارای معماری ساده شده است.
در مقایسه با Borealis ،Jiuzhang از تعداد بیشتری تقسیم کننده پرتو برای ارسال فوتون های درهم تنیده در جهات مختلف استفاده می کند اما Borealis رویکرد متفاوتی را اتخاذ میکند و از حلقههای فیبر نوری برای به تأخیر انداختن عبور برخی فوتونها نسبت به سایرین استفاده میکند و آنها را در زمان جدا میکند تا در فضا!
یکی دیگر از مزایای آن این است که این کامپیوتر به راحتی قابل کنترل است؛ بنابراین می توان آن را از راه دور مجدداً برنامه ریزی کرد تا افراد بتوانند آن را با تنظیمات خود اجرا کنند. لاووی میگوید: «Borealis اولین ماشینی است که قادر به مزیت محاسباتی کوانتومی است که به صورت عمومی در دسترس هر کسی که به اینترنت متصل است، میشود».
نایت میگوید که مردم احتمالاً با آزمایش انواع نمونهگیری بوزون شروع میکنند، اما بعداً ممکن است بتوان Borealis را برای مشکلات مختلف به کار برد.
تا کنون هیچ کس نتوانسته است مزیت کوانتومی را برای یک تسک محاسباتی «مفید» نشان دهد. مسئله نمونهگیری تصادفی که ابتدا توسط گوگل حل شد، اساساً هیچ کاربردی فراتر از نشان دادن مزیت کوانتومی ندارد.
راج پاتل از دانشگاه آکسفورد میگوید:«در حالی که Borealis یک جهش چشمگیر در مقیاس به سمت جیوژانگ است، نمیتواند یک کامپیوتر کوانتومی کاملاً قابل برنامهریزی مانند Sycamore یا Zuchongzhi باشد. این امر به این دلیل است که مؤلفهای به نام تداخل سنج که الگوهای تداخل را برای استخراج اطلاعات از فوتونها اندازهگیری میکند، تنها به ثبت برهمکنشهای فوتون خاصی در تلاش برای دریافت خوانشهای واضحتر محدود شده است». پاتل میگوید: «برای ایجاد ماشینی که قابل برنامهریزی باشد و بتواند مشکلات دنیای واقعی را حل کند، باید تداخل سنج کاملاً متصل باشد».
لاووی و همکارانش اکنون در تلاش هستند تا طرحی را که سال گذشته منتشر کردند، به یک پردازنده فوتونیک مقیاس پذیر و مقاوم در برابر خطا که بر روی یک تراشه یکپارچه ساخته شده است، تبدیل کنند که توانایی های ماشین کوانتومی را حتی بیشتر بهبود بخشد.
🔗منبع خبر:
✔Advanced quantum computer made available to the public for first time
https://www.newscientist.com/article/2322807-advanced-quantum-computer-made-available-to-the-public-for-first-time/
✅@PSA_AUT
New Scientist
Advanced quantum computer made available to the public for first time
A computer capable of achieving quantum advantage – a demonstration of supremacy over conventional machines – is the first that anyone can use over the internet
👍1
انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر
🔴💥انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار میکند: 💫در آمدی بر نظریه همه چیز و سنجش مشروعیت آن (On ToE and its Legitimacy) 👤 سخنران: آقای حمیدرضا دانیالی، مدرس مجرب فیزیک نظری ✔ مکان: آمفی تئاتر دانشکده فیزیک، طبقه ششم 📆 تاریخ برگزاری: سه شنبه،…
🔴💥توجه💥🔴
سمینار درآمدی بر نظریه همه چیز و سنجش مشروعیت آن
🔗لینک بستر آنلاین:
✔https://meet.google.com/pkf-bupa-buh
✅@PSA_AUT
سمینار درآمدی بر نظریه همه چیز و سنجش مشروعیت آن
🔗لینک بستر آنلاین:
✔https://meet.google.com/pkf-bupa-buh
✅@PSA_AUT
Google
Real-time meetings by Google. Using your browser, share your video, desktop, and presentations with teammates and customers.
🔴💥محققان پدیده غیرمنتظره ای را در فیزیک کوانتومی مواد کشف کردند!!!💥🔴
محققان دانشگاه NorthEastern پدیده جدید کوانتومی ای را در مواد به خصوصی (به نام عایق های آنتی فرومغناطیس) کشف کرده اند که میتواند راهکار های جدیدی را برای برق رسانی اسپینترونیک (اسپین الکترونیک) یا دیگر دستگاه های وابسته به تکنولوژی های آینده ارائه دهد.
این کشف آشکار میکند که چگونه گرما درون یک عایق مغناطیسی جریان پیدا میکند. این ویژگی های نو که با ترکیب فریت لانتانیم (lanthanum ferrite (LaFeO3)) و لایه ای از پلاتینیم یا تنگستن مشاهده شده است، در ژورنال Nature Physics به همراه جزئیات و داده های تجربی خروجی مربوطه چاپ شده است.
عامل اصلی این پدیده ، ترکیب کردن لایه ای این مواد است. این کشف ممکن است پتانسیل بسیاری زیادی در بسیاری از زمینه ها داشته باشد، همانند بهبود کارکرد سنسور های حرارتی، بازیافت گرمای هدر رفته و دیگر تکنولوژی های مربوط به ترموالکتریک. این پدیده میتواند منبع توان جدید برای این تکنولوژی های نوپا باشد.
تصویر سازی دستاورد این تیم نیاز به بزرگنمایی بسیار زیادی درمقیاس اتمی دارد . همچنین برای فهم آن، نیاز به درک چندین ویژگی از الکترون ها داریم؛ برای مثال اسپین، بار الکتریکی و حتی عاملیت رسانایی گرمایی.
اسپین الکترون یا تکانه زاویه ای، ویژگی بنیادین از الکترون هاست که میتواند دو حالت بالقوه داشته باشد: بالا(up) و پایین(down). راه های بسیار زیادی وجود دارد که این بالا و پایینی در فضا جهت گیری کند (از بالا به پایین) که به موجب آن خاصیت های مختلف مغناطیسی به وجود می آیند. همه این موارد بستگی به آن دارد که اتم ها با چه الگویی در کنار هم قرار میگیرند.
در یک سیستم مغناطیسی به طور معمول اسپین های موجود در آن ماده، خود را در جهت مشابهی قرار میدهند. این ترتیب قرارگیری الکترون ها در یک کریستال مغناطیسی یا فرومغناطیسی، چیزی است که باعث میشود کریستال دیگر را جذب یا دفع کند. بسیاری از این مواد مغناطیسی قادر هستند الکتریسیته را نیز از خود عبور بدهند که این همان خاصیتی است که آن را رسانا بودن می نامیم.
علاوه برقابلیت ایجاد یک جریان الکتریکی، تحرک الکترون ها میتواند باعث انتقال گرما نیز بشود. زمانی که یک نیروی الکترومغناطیسی بر یک ماده رسانا اعمال میشود، جریان گرمایی نتیجه میشود.
به طور معمول، جریان اسپین هم جهت با جریان گرمایی است اما در مواد مورد مطالعه این تحقیق، این دو جهت بر هم عمود هستند. این چیزی است که جدید و عجیب به نظر میرسد. این پدیده ای است که ممکن است باعث باز شدن درهایی به سمت روش های جدید تفکر نسبت به تولید برق شود.
راهکرد کلی برق به این شکل است که ما باید با تولید جریانی از مغناطیس، بتوانیم به اختلاف پتاسیل دست یابیم. برای انجام این کار، محققان ماده عایق فرومغناطیسی (LeFeO3) را با عنصر سنگین تر دیگری همانند پلاتین یا تنگستن که رسانا هستند، ترکیب کردند. ترکیب حاصل، الکترون ها را مقداری به تحریک وا میدارد.
اسپین های این ماده به خصوص به طور تقریبا کاملی (در مقیاس اتم هایی که بسیار به هم نزدیک اند)، پاد جهت گرایش اند.
این مقدار بسیار کم از خم شدگی در اسپین هایشان با وجود بسیار ناچیز بودن، قابل چشم پوشی نیست؛ چرا که همین مقدار کم متمایل بودن، باعث ایجاد چنین پدیده ای در آن شده است و به همین علت، کمی گرایش در جهت خاصی را دارند.
این عاملی است که در بعضی مواد باعث میشود نامشان را Canted antiferromagnet (آنتی فرو مغناطیس اریبی) بگذاریم.
نسل جدیدی از دستگاه های الکترونیکی که spintronics نامیده میشوند، بر اساس دستکاری اسپین الکترون با هدف بهبود قابلیت های پردازش اطلاعات در تکنولوژی های آینده کار میکنند. زمینه مرتبط دیگر به این موضوع spin caloritronic است که به مطالعه چگونگی تبدیل جریان گرما به جریانی از مغناطیس یا جریان اسپین و در نهایت به یک ولتاژ میپردازد.
فیزیک کوانتوم مربوط به مواد از اهمیت خاصی برخوردار است؛ چرا که به طور مستقیم با بسیاری از تکنولوژی ها در ارتباط است؛ از جمله تکنولوژی های به کار رفته در محاسبات کوانتومی، سنجش کوانتومی و ارتباطات کوانتومی.
اما ایده ای که این روزها توجه زیادی را به خود جلب کرده است، این است که چطور میتوان تحقیقات انجام شده در زمینه کوانتومی را به تکنولوژی هایی که روزانه با آنها زندگی میکنیم، منتقل کرد!
✏مترجم: محمد رستمی
🔗منبع خبر:
✔https://phys.org/news/2022-05-unexpected-phenomenon-quantum-physics-materials.html
✅@PSA_AUT
محققان دانشگاه NorthEastern پدیده جدید کوانتومی ای را در مواد به خصوصی (به نام عایق های آنتی فرومغناطیس) کشف کرده اند که میتواند راهکار های جدیدی را برای برق رسانی اسپینترونیک (اسپین الکترونیک) یا دیگر دستگاه های وابسته به تکنولوژی های آینده ارائه دهد.
این کشف آشکار میکند که چگونه گرما درون یک عایق مغناطیسی جریان پیدا میکند. این ویژگی های نو که با ترکیب فریت لانتانیم (lanthanum ferrite (LaFeO3)) و لایه ای از پلاتینیم یا تنگستن مشاهده شده است، در ژورنال Nature Physics به همراه جزئیات و داده های تجربی خروجی مربوطه چاپ شده است.
عامل اصلی این پدیده ، ترکیب کردن لایه ای این مواد است. این کشف ممکن است پتانسیل بسیاری زیادی در بسیاری از زمینه ها داشته باشد، همانند بهبود کارکرد سنسور های حرارتی، بازیافت گرمای هدر رفته و دیگر تکنولوژی های مربوط به ترموالکتریک. این پدیده میتواند منبع توان جدید برای این تکنولوژی های نوپا باشد.
تصویر سازی دستاورد این تیم نیاز به بزرگنمایی بسیار زیادی درمقیاس اتمی دارد . همچنین برای فهم آن، نیاز به درک چندین ویژگی از الکترون ها داریم؛ برای مثال اسپین، بار الکتریکی و حتی عاملیت رسانایی گرمایی.
اسپین الکترون یا تکانه زاویه ای، ویژگی بنیادین از الکترون هاست که میتواند دو حالت بالقوه داشته باشد: بالا(up) و پایین(down). راه های بسیار زیادی وجود دارد که این بالا و پایینی در فضا جهت گیری کند (از بالا به پایین) که به موجب آن خاصیت های مختلف مغناطیسی به وجود می آیند. همه این موارد بستگی به آن دارد که اتم ها با چه الگویی در کنار هم قرار میگیرند.
در یک سیستم مغناطیسی به طور معمول اسپین های موجود در آن ماده، خود را در جهت مشابهی قرار میدهند. این ترتیب قرارگیری الکترون ها در یک کریستال مغناطیسی یا فرومغناطیسی، چیزی است که باعث میشود کریستال دیگر را جذب یا دفع کند. بسیاری از این مواد مغناطیسی قادر هستند الکتریسیته را نیز از خود عبور بدهند که این همان خاصیتی است که آن را رسانا بودن می نامیم.
علاوه برقابلیت ایجاد یک جریان الکتریکی، تحرک الکترون ها میتواند باعث انتقال گرما نیز بشود. زمانی که یک نیروی الکترومغناطیسی بر یک ماده رسانا اعمال میشود، جریان گرمایی نتیجه میشود.
به طور معمول، جریان اسپین هم جهت با جریان گرمایی است اما در مواد مورد مطالعه این تحقیق، این دو جهت بر هم عمود هستند. این چیزی است که جدید و عجیب به نظر میرسد. این پدیده ای است که ممکن است باعث باز شدن درهایی به سمت روش های جدید تفکر نسبت به تولید برق شود.
راهکرد کلی برق به این شکل است که ما باید با تولید جریانی از مغناطیس، بتوانیم به اختلاف پتاسیل دست یابیم. برای انجام این کار، محققان ماده عایق فرومغناطیسی (LeFeO3) را با عنصر سنگین تر دیگری همانند پلاتین یا تنگستن که رسانا هستند، ترکیب کردند. ترکیب حاصل، الکترون ها را مقداری به تحریک وا میدارد.
اسپین های این ماده به خصوص به طور تقریبا کاملی (در مقیاس اتم هایی که بسیار به هم نزدیک اند)، پاد جهت گرایش اند.
این مقدار بسیار کم از خم شدگی در اسپین هایشان با وجود بسیار ناچیز بودن، قابل چشم پوشی نیست؛ چرا که همین مقدار کم متمایل بودن، باعث ایجاد چنین پدیده ای در آن شده است و به همین علت، کمی گرایش در جهت خاصی را دارند.
این عاملی است که در بعضی مواد باعث میشود نامشان را Canted antiferromagnet (آنتی فرو مغناطیس اریبی) بگذاریم.
نسل جدیدی از دستگاه های الکترونیکی که spintronics نامیده میشوند، بر اساس دستکاری اسپین الکترون با هدف بهبود قابلیت های پردازش اطلاعات در تکنولوژی های آینده کار میکنند. زمینه مرتبط دیگر به این موضوع spin caloritronic است که به مطالعه چگونگی تبدیل جریان گرما به جریانی از مغناطیس یا جریان اسپین و در نهایت به یک ولتاژ میپردازد.
فیزیک کوانتوم مربوط به مواد از اهمیت خاصی برخوردار است؛ چرا که به طور مستقیم با بسیاری از تکنولوژی ها در ارتباط است؛ از جمله تکنولوژی های به کار رفته در محاسبات کوانتومی، سنجش کوانتومی و ارتباطات کوانتومی.
اما ایده ای که این روزها توجه زیادی را به خود جلب کرده است، این است که چطور میتوان تحقیقات انجام شده در زمینه کوانتومی را به تکنولوژی هایی که روزانه با آنها زندگی میکنیم، منتقل کرد!
✏مترجم: محمد رستمی
🔗منبع خبر:
✔https://phys.org/news/2022-05-unexpected-phenomenon-quantum-physics-materials.html
✅@PSA_AUT
phys.org
Researchers discover new 'unexpected' phenomenon in quantum physics of materials
Researchers at Northeastern have discovered a new quantum phenomenon in a specific class of materials, called antiferromagnetic insulators, that could yield new ways of powering "spintronic" and other ...
👍3❤1