دانشمندان موفق شده‌اند یک اثر کوانتومی که دهه‌ها قبل پیش‌بینی شده بود را در فضای آزمایشگاه به نمایش گذاشته و از این طریق یک ماده نامرئی بسازند. در این آزمایش که به کوشش محققان دانشگاه MIT انجام شده، اتم‌های حالت گاز عنصر لیتیوم را بسیار سرد کرده و پرتوهای لیزر به آن تابانده‌اند.
این آزمایش بلندپروازانه به روش فوق توانسته جلوی انعکاس نور و ذرات فوتون از اتم‌های بسیار در هم فشرده شده گاز لیتیوم را گرفته و علاوه بر پاسخ دادن به یک معمای فیزیکی طولانی مدت، از لحاظ تئوری یکی از مشکلات پیش روی رایانه‌های کوانتومی را نیز حل نمایند. MIT می‌گوید که شاید بتوان با این روش از درز و از دست رفتن اطلاعات کامپیوترهای کوانتومی جلوگیری کرد.
روند نامرئی کردن اتم‌های لیتیوم انسداد پائولی نامیده می‌شود که بر اساس یکی از مهم‌ترین اصول فیزیک کوانتوم یعنی اصل طرد پائولی ساخته شده است. وولفگانگ پائولی، فیزیک‌دان اتریشی در سال 1925 گفت که هیچ دو الکترونی در یک اتم نمی‌توانند 4 عدد اتمی یکسان داشته باشند. به زبان ساده‌تر در هر اوربیتال تنها دو الکترون جای می‌گیرند که جهش چرخش آن‌ها همیشه بر خلاف یکدیگر است.
به طور معمول اتم‌های موجود در یک مولکول گازی شکل فاصله زیادی با یکدیگر داشته و با تابیدن ذراتی مانند پروتون می‌توان آن‌ها را به ارتعاش بین سطوح مختلف انرژی و در نتیجه آزاد کردن نور واداشت. محققان برای ساخت یک ماده نامرئی سعی کردند این اتم‌ها را تا جایی که دیگر امکان جابه‌جایی در سطوح مختلف انرژی برایشان وجود نداشته باشد سرد کرده و حالتی از ماده که به مایع فرمی مشهور شده، بسازند.
در این حالت ذرات زیراتمی به دلیل نزدیکی بیش از حد به یکدیگر نمی‌توانند در مقابل فوتون‌ها ارتعاش نموده و به همین دلیل بدون مشکل به آن اجازه عبور می‌دهند؛ این همان انسداد پائولی است که درباره آن صحبت نمودیم.
محققان MIT برای آزمایش این پدیده، پرتوی لیزر را به گونه‌ای تنظیم کردند که بتوانند الکترون‌هایی که در جهت مخالفشان می‌چرخند را سرد کرده و آن‌ها را کند نمایند. بعد از آن گاز لیتیوم موجود تا 20 میکروکلوین که به مقدار ناچیزی از صفر مطلق (273.15- درجه سانتیگراد) بیشتر بوده، سرد شده است.
سپس یک لیزر قوی‌تر به این گار تابانده شده تا ذرات را بیشتر به هم نزدیک نماید. MIT می‌گوید که در مرحله آخر نیز یک لیزر سوم به سمت گاز فرستاده و متوجه شده که در این موقعیت، نور تا 38 درصد کمتر از دمای اتاق انعکاس می‌یابد. حال دستیابی به روشی برای کار کردن با اثر انسداد پائولی، راه را برای ساخت ماده‌ای کاملاً نامرئی و پیشرفت‌های بیشتر در زمینه کامپیوترهای کوانتومی باز کرده است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت