'داغ و کثیف' گرفتاری از 15 تریلیون اتم

درهمتنيدگی کوانتومی یک فرایند است که توسط میکروسکوپی اشیاء مانند الکترون ها یا اتم از دست دادن فردیت خود را برای تبدیل شدن به بهتر هماهنگ با یکدیگر است. گرفتاری در قلب کوانتومی فن آوری است که وعده بزرگ پیشرفت در محاسبات و ارتباطات و سنجش برای مثال تشخیص امواج گرانشی.

گرفتار متحده معروف شکننده: در بسیاری از موارد حتی کوچک اختلال خواهد خنثیسازی گرفتاری. به همین دلیل زمان کوانتومی فن آوری های درد بزرگ برای منزوی کردن سیستم های میکروسکوپی با آنها کار می کنند و به طور معمول کار در دماهای نزدیک به صفر مطلق. این ICFO تیم در مقابل گرم مجموعه ای از اتم ها به 450 کلوین میلیون ها بار داغتر از اتم ها بیشترین استفاده کوانتومی تکنولوژی. علاوه بر این فرد اتم بودند چیزی جز جدا شده; آنها در برخورد با هر یک از دیگر هر چند میکروثانیه و هر برخورد خود را تنظیم الکترون های در حال چرخش در جهتهای تصادفی.

محققان با استفاده از یک لیزر برای نظارت بر مغناطش از این داغ و پر هرج و گاز است. مغناطیسی ناشی از چرخش الکترون ها در اتم ها و فراهم می کند یک راه برای مطالعه اثر برخورد و به تشخیص گرفتاری. آنچه محققان مشاهده تعداد زیادی از گرفتار اتم - حدود 100 برابر بیشتر از همیشه قبل از اینکه مشاهده شده است. آنها همچنین دیدم که گرفتاری غیر محلی - آن را شامل اتم ها هستند که به یکدیگر نزدیک است. بین هر دو گرفتار اتم وجود دارد هزاران نفر از دیگر اتم ها که بسیاری از آنها هنوز گرفتار با دیگر اتم ها در یک لوله داغ و کثیف و ژولیده دولت است.

آنچه که آنها را دیدم به عنوان جیا کنگ نویسنده اول این مطالعه به یاد می آورد, "این است که اگر ما توقف اندازه گیری گرفتاری باقی مانده است حدود 1 میلی ثانیه به این معنی که 1000 بار در هر ثانیه یک دسته جدید از 15 تریلیون اتم است گرفتار. و شما باید به فکر می کنم که 1 ms یک زمان بسیار طولانی برای اتم به اندازه کافی بلند برای حدود پنجاه تصادفی برخورد رخ می دهد. این به وضوح نشان می دهد که گرفتاری نیست و نابود شده با این رویدادهای تصادفی. این است که شاید تعجب آور ترین نتیجه کار".

مشاهده این داغ و کثیف و ژولیده دولت هموار راه را برای فوق العاده حساس به میدان مغناطیسی تشخیص است. برای مثال در magnetoencephalography (مغناطیسی تصویربرداری از مغز) نسل جدیدی از سنسور استفاده می کند این همان داغ با چگالی گازهای اتمی برای تشخیص میدان های مغناطیسی تولید شده توسط فعالیت های مغز است. این نتایج جدید نشان می دهد که گرفتاری می تواند به بهبود حساسیت این روش این است که برنامه های اساسی در علم مغز و اعصاب.

به عنوان ICREA پروفسور در ICFO مورگان Mitchell متحده "این نتیجه تعجب آور واقعی خروج از آنچه همه انتظار از گرفتاری." او می افزاید: "ما امیدواریم که که این نوع از لوله گرفتار دولت منجر به بهتر عملکرد سنسور در برنامه های کاربردی اعم از تصویربرداری از مغز به self-driving cars برای جستجوی ماده تاریک."

چرخش واحد است که یک فرم از گرفتاری که در آن چندین ذرات اسپین--تکانه زاویه ای ذاتی خود را--به اضافه کردن 0 به معنی این سیستم به صفر مجموع تکانه زاویه ای. در این مطالعه محققان اعمال کوانتومی غیر تخریب (QND) اندازه گیری برای استخراج اطلاعات از چرخش تریلیون اتم. روش عبور از لیزر فوتون با انرژی خاص از طریق گاز از اتم است. این فوتون ها با این دقیق انرژی نیست تحریک اتم, اما آنها خود را تحت تاثیر روبرو می شوند. اتم' چرخش به عنوان آهن ربا برای چرخش قطبش نور است. با اندازه گیری چقدر فوتون' قطبش تغییر کرده است پس از عبور از ابر محققان قادر به تعیین تعداد چرخش گاز از اتم است.

زمان magnetometers کار در یک رژیم است که به نام سرف دور از نزدیک صفر مطلق درجه حرارت که محققان به طور معمول استخدام به مطالعه گرفتار اتم. در این رژیم هر اتم تجارب بسیاری تصادفی برخورد با دیگر همسایه اتم, ساخت برخورد مهم ترین اثر در این حالت اتم. علاوه بر این از آنجا که آنها در یک رسانه به جای یک ultracold یک برخورد تصادفی به سرعت در حال چرخش الکترون در هر اتم. این آزمایش نشان می دهد جای تعجب است که این نوع اختلال را شکسته گرفتار متحده آن را صرفا عبور از گرفتاری از یک اتم به دیگری.

###

مرجع: 10.1038/s41467-020-15899-1

ICFO تاسیس شد توسط دولت کاتالونیا و دانشگاه Politècnica de Catalunya (UPC) که هر دو عضو آن هیئت امنا همراه با Cellex و میر-پویگ پایه های بشردوستانه سازمان است که نقش مهمی در پیشرفت موسسه است. واقع در دریای مدیترانه پارک فناوری در منطقه شهری بارسلونا این موسسه در حال حاضر میزبان 400 نفر سازمان یافته در 25 گروه های تحقیقاتی در 60 state-of-the-art research laboratories. تحقیقات خطوط شامل مناطق متنوع است که در آن فوتونیک نقش قاطع با تاکید بر اساسی و کاربردی تم های مربوط به پزشکی و زیست شناسی پیشرفته تکنیک های فن آوری اطلاعات طیف وسیعی از محیط زیست سنسور موزون و فوق العاده سریع لیزر کوانتومی, علم فتوولتائیک و خواص و کاربردهای نانو مواد مانند گرافن, در میان دیگران. در علاوه بر این به دو دولت اعطا سورو اوچوا اعتبارنامه تعالی ICFOnians باید امن 15 ICREA استادی و 37 شورای تحقیقات اروپا کمک های مالی. ICFO فعال در پرورش کارآفرینی فعالیت های spin-off ایجاد, و ایجاد همکاری و ارتباط بین صنعت و محققان ICFO. به تاریخ ICFO کمک کرده است ایجاد 7 راه اندازی شرکت.

Hangzhou Dianzi دانشگاه واقع شده است و در Hangzhou یکی از پویا ترین شهرستانها در یانگ تسه دلتا رودخانه منطقه و شهر پایتخت استان ژجیانگ یکی از موفق ترین استان ها در چین با رشد اقتصادی قوی و شور و نشاط و بالقوه است. Hangzhou Dianzi دانشگاه (HDU) تاسیس شد و در سال 1956. آن است که یک دانشگاه جامع و یکی از بهترین صفحه 5 دانشگاه با ویژگی های خاص خود در زمینه الکترونیکی علم و تکنولوژی, مهندسی و فناوری اطلاعات و همچنین مدیریت و حسابداری و غیره. HDU بیش از 25000 دانش آموزان و بیش از 2300 کارکنان است. این 21 مدارس و موسسات تحقیقاتی ارائه می دهد که 59 برنامه های مقطع کارشناسی, 93 برنامه های کارشناسی ارشد و 6 برنامه های دکترا در علوم مهندسی, مدیریت, اقتصاد, ادبیات, قانون, آموزش و پرورش و هنر همراه با چند تعاملی رشته ها و تخصص ها ، HDU با موفقیت تاسیس روابط شریک و توسعه بسیاری از انواع بین المللی همکاری برنامه با بیش از 90 دانشگاهها و موسسات در سراسر جهان از جمله ایالات متحده آمریکا, کانادا, مکزیک, روسیه, بلاروس, انگلستان, ایرلند, فرانسه, آلمان, اسپانیا, ایتالیا, سوئد و استرالیا و ژاپن و غیره.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.