فیزیک

فیزیکدانان به تازگی یک جفت ساعت اتمی را در فاصله شش فوتی از هم درگیر کردند

فیزیکدانان به تازگی یک جفت ساعت اتمی را در فاصله شش فوتی از هم درگیر کردند

چیزهای کمی در کیهان ضربان را به اندازه پالس اتم حفظ می‌کنند.

با این حال، حتی پیشرفته‌ترین ساعت‌های «اتمی» بر اساس تغییرات این زمان‌سنج‌های کوانتومی، وقتی به محدوده‌های خود فشار می‌آورند، شمارش را از دست می‌دهند.

فیزیکدانان مدتی است می‌دانند که اتم‌ها می‌توانند به گره خوردن ذرات کمک کنند. به اندازه ای است که از هر تاک کمی بیشتر کنه، با این حال اکثر آزمایش ها فقط توانسته اند این را در کوچکترین مقیاس ها نشان دهند.

تیمی از محققان دانشگاه آکسفورد در بریتانیا این حد را افزایش داده اند. تا فاصله دو متری (حدود شش فوت)، ثابت می‌کند که ریاضیات همچنان در فضاهای بزرگ‌تر صادق هستند.

این نه تنها می‌تواند دقت کلی ساعت‌های اتمی نوری را بهبود بخشد، بلکه امکان مقایسه سطحی را نیز فراهم می‌کند. در زمان‌بندی چند ثانیه‌ای ساعت‌های متعدد به درجه‌ای که می‌تواند سیگنال‌های قبلاً غیرقابل تشخیص را در طیف وسیعی از پدیده‌های فیزیکی نشان دهد.

به عنوان این نام نشان می‌دهد، ساعت‌های اتمی نوری از نور برای بررسی حرکات اتم‌ها برای حفظ زمان استفاده می‌کنند.

مثل یک کودک در حال چرخش، اجزای اتم‌ها تحت مجموعه‌ای از محدودیت‌ها به جلو و عقب می‌چرخند. تنها چیزی که نیاز است یک ضربه قابل اعتماد است، مانند فوتون از لیزر، تا تاب را به حرکت درآورد.

تکنیک‌ها و مواد مختلفی در طول سال‌ها آزمایش شده‌اند تا این فناوری را تا حدی پیش ببرند که به یک ثانیه خطا در طول ۱۳ میلیارد سال کیهان اضافه می شود – سطحی از دقت که به این معنی است که ممکن است نیاز داشته باشیم در نحوه اندازه گیری زمان خود تجدید نظر کنیم.

شاید خوشتان بیاید:  "رادیکال متفاوت": این می تواند دقیق ترین نقشه جهان مسطح ساخته شده باشد

همانطور که دقیق تنظیم شده است. همانطور که این فناوری اتفاق می‌افتد، زمانی فرا می‌رسد که قوانین زمان‌بندی خود کمی مبهم می‌شوند، به دلیل عدم قطعیت‌های چشم‌انداز کوانتومی که مجموعه‌ای از موقعیت‌های catch-22 را معرفی می‌کند.

برای به عنوان مثال، فرکانس های بالاتر نور می تواند دقت را بهبود بخشد t به قیمت عدم قطعیت های کوچک بین ضربه فوتون و پاسخ اتم است که اهمیت بیشتری پیدا می کند.

اینها به نوبه خود می توانند با چندین بار خواندن اتم برطرف شوند، که راه حلی بدون مشکل نیست.

خواندن “تک شات” با نوع مناسب پالس لیزر ایده آل خواهد بود. فیزیکدانان می‌دانند که عدم قطعیت این رویکرد را می‌توان بهبود بخشید اگر اتمی که اندازه‌گیری می‌شود قبلاً سرنوشت خود را با اتم دیگری درهم‌تنیده باشد.

درهم تنیدگی در عین حال مفهومی بصری و عجیب است. بر اساس مکانیک کوانتومی، تا زمانی که اجسام مشاهده نشوند، نمی توان گفت که ارزش یا حالتی دارند.

اگر قبلاً بخشی از یک سیستم بزرگتر هستند – شاید از طریق تبادل فوتون با اتم های دیگر. – تمام قسمت‌های سیستم برای ارائه یک نتیجه نسبتاً قابل پیش‌بینی قرار می‌گیرند.

این مانند برگرداندن دو سکه از یک کیف پول است، با دانستن اینکه اگر یکی از آن‌ها بالا بیاید، دیگری به سمت بالا می‌آید، حتی زمانی که می‌چرخد. هوا.

دو «سکه» در این مورد یک جفت یون استرانسیوم بودند که با یک فوتون درهم تنیده بودند که طول کمی از فیبر نوری به پایین فرستاده شد. هیچ سطح انقلابی از دقت در ساعت‌های اتمی نوری ایجاد نکرد، اگرچه در نظر گرفته نشده بود.

شاید خوشتان بیاید:  یک شی کوانتومی عجیب برای اولین بار با موفقیت در آزمایشگاه ایجاد شد

در عوض تیم نشان داد با درهم‌تنیدگی اتم‌های باردار استرانسیم، می‌توانند عدم قطعیت اندازه‌گیری را کاهش دهند. شرایطی که به آنها امکان می دهد دقت را در آینده بهبود بخشند.

دانستن فواصل ماکروسکوپی چند متری هیچ چالشی ایجاد نمی کند، اکنون این مشکل وجود دارد. درهم تنیدگی ساعت‌های اتمی نوری در سراسر جهان برای بهبود دقت آن‌ها کاملاً ممکن است.

“در حالی که نتیجه ما تا حد زیادی یک اثبات اصل است، و دقت مطلقی که به دست می‌آوریم چند مرتبه کمتر از این است. در حال حاضر، ما امیدواریم که تکنیک های نشان داده شده در اینجا ممکن است روزی سیستم های پیشرفته را بهبود بخشد،” %۲۰%D9%85%DB%8C%E2%80%8C%DA%AF%D9%88%DB%8C%D8%AF.

“>

فشردن کمی اطمینان بیشتر از هر تیک تاک ساعت اتمی می تواند همان چیزی باشد که ما برای اندازه گیری تفاوت های کوچک در زمان تولید شده توسط توده ها در کوچکترین فاصله ها نیاز داریم، ابزاری که ممکن است به نظریه های کوانتومی گرانش.

حتی در خارج از دوباره جستجو، استفاده از درهم تنیدگی برای کاهش عدم قطعیت در اندازه‌گیری‌های کوانتومی می‌تواند در هر چیزی از محاسبات کوانتومی به رمزگذاری و ارتباطات .

این تحقیق در Nature منتشر شده است.

محمدرضا حفظی

رنجیدم ولی تهش خیلی شیک خندیدم گول اونایی که تظاهر میکنن رو نخور چون پشت سفیدی ،سیاهی قرار داره

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا