👆👆
در کامپیوترهای کوانتومی اطلاعات به‌صورت کیوبیت در ذراتی مثل یون‌ها ذخیره و از طریق نور منتقل می‌شود. مشکل این‌جاست که یون‌ها به دلیل قابلیت میان‌کنش بالایی که با محیط دارند اطلاعات را به‌سرعت از دست می‌دهند و آن را حفظ نمی‌کنند. حالا دو گروه مستقل یکی در آکسفورد و دیگری در NIST در کلورادو چاره‌ای اندیشیده‌اند. گروه آکسفورد از درهم‌تنیدگی یک جفت یون کلسیم ۴۰ و کلسیم ۴۳ استفاده کرده‌اند که در حد میکرون از هم جداشده‌اند. نشان داده‌اند که جفت درهم‌تنیده نامساوی بل را در حد خوبی نقض می‌کند که تاییدی بر همبستگی کوانتومی آنهاست. کلسیم ۴۳ می‌تواند حدود یک دقیقه اطلاعات کیوبیت‌گونه را حفظ کند. جفت درهم‌تنیده آن یعنی کلسیم ۴۰ آن اطلاعات را به‌طور ناموضعی دریافت و با قابلیت میان‌کنش خوبی که با فوتون‌ها دارد اطلاعات کوانتومی را از طریق نور به کامپیوترهای کوانتومی منتقل می‌کند و به این ترتیب کیوبیت‌ها حفظ و تثبیت می‌شوند. جزییات در بالا و مقالات ارجاعی آمده است.

در انگلستان فیزیکدان‌ها با اعمال فشاری سه میلیون بار بزرگتر از فشار اتمسفر فاز پنجم هیدروژن را مشاهده کرده‌اند که حالت جامد (فلزی) هیدروژن است. این ویژگی در ۱۹۳۵ پیش‌بینی شده بود و مشاهده آن اینک میسر شده است. جزییات را در پست زیر ببینید. 👇👇

Physicists achieve early stages of a new, solid state of hydrogen - ScienceAlert

'By subjecting hydrogen molecules to record pressures more than 3 million times that of Earth's atmosphere, physicists in the UK have achieved the early stages of a never-before-seen hydrogen phase, known as Phase V.

Observations of the chemical bonds that make up the resulting material suggest the possible appearance of a metallic form of hydrogen - something that was predicted back in 1935, but had failed to be convincingly recreated in the lab. It’s thought that this elusive hydrogen metal can conduct electricity with no resistance, and exists in large amounts inside Jupiter and Saturn.'

http://www.sciencealert.com/physicists-achieve-early-stages-of-a-new-solid-state-of-hydrogen

Evidence for a new phase of dense hydrogen above 325 gigapascals : Nature : Nature Publishing Group

'... Almost 80 years ago it was predicted that, under sufficient compression, the H–H bond in molecular hydrogen (H2) would break, forming a new, atomic, metallic, solid state of hydrogen1. Reaching this predicted state experimentally has been one of the principal goals in high-pressure research for the past 30 years. Here, using in situ high-pressure Raman spectroscopy, we present evidence that at pressures greater than 325 gigapascals at 300 kelvin, H2 and hydrogen deuteride (HD) transform to a new phase—phase V. This new phase of hydrogen is characterized by substantial weakening of the vibrational Raman activity, a change in pressure dependence of the fundamental vibrational frequency and partial loss of the low-frequency excitations. We map out the domain in pressure–temperature space of the suggested phase V in H2 and HD up to 388 gigapascals at 300 kelvin, and up to 465 kelvin at 350 gigapascals; we do not observe phase V in deuterium (D2). However, we show that the transformation to phase IV′ in D2 occurs above 310 gigapascals and 300 kelvin. These values represent the largest known isotropic shift in pressure, and hence the largest possible pressure difference between the H2 and D2 phases, which implies that the appearance of phase V of D2 must occur at a pressure of above 380 gigapascals. These experimental data provide a glimpse of the physical properties of dense hydrogen above 325 gigapascals and constrain the pressure and temperature conditions at which the new phase exists. We speculate that phase V may be the precursor to the non-molecular (atomic and metallic) state of hydrogen that was predicted 80 years ago.
...'

http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7584/full/nature16164.html

اخبار داغ برترین ها :
ساخت موجود زنده که فقط 473 ژن دارد

ژنوم این میکروب که Syn 3.0 نامگذاری شده، فقط به اندازه‌ای است که بتواند زنده بماند و تولید مثل کند. این باکتری فقط ۴۷۳ ژن دارد.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/311542/

👆👆
در آزمایش فوتونی اخیری که انجام شده، به جای دو جعبه‌ گاز که شبح از یکی مولکول‌های پرسرعت را جدا و به دیگری هدایت می‌کرد، جناب شبح ماکسول با دو تپ نوری مواجه می‌شود. او در هر تپ نوری تعداد فوتون ها را می‌شمارد و نور روشن تر با تعداد فوتون‌های بیشتر را به یک جهت و نور کدرتر با فوتون های کمتر را به جهتی دیگر هدایت می‌کند. نقش شبح را آشکارسنج‌های فوتونی ایفاء می‌کنند. این دو پرتو نوری سپس به فوتودیودهای مختلفی می‌رسند که با ایجاد جریان الکتریکی آن را از دو جهت مخالف هم به خازنی می‌فرستند. اگر پرتوهای فوتونی اولیه هم‌انرژی باشند، در نهایت اثر هم را خنثی می‌کنند. در غیر این صورت، موجب شارژ شدن خازن می‌شوند که در نهایت کار الکتریکی تولید می‌کند. پس در کل از اطلاعات حاصل از شمارش فوتون‌ها، کار استخراج می‌شود. البته این ادعای مقاله است، باید دید این کسب اطلاعات خود چقدر هزینه انرژی دارد.

این موضوع مرتبط با حوزه زیست‌شناسی مولکولی است و به‌تازگی دو گروه پژوهشی از آکسفورد، و اولدنبرگ (در آلمان) آن را منتشر کرده‌اند.
همسازی (همدوسی) کوانتومی حالت اسپینی در پروتئین‌هایی که در چشم پرندگان مهاجر از جمله سهره (فنچ) استرالیایی وجود دارد و به‌قدر کافی دیرپا نیز هست توضیح می‌دهد چگونه این پرندگان با سنجش و ردیابی میدان مغناطیسی زمین، با دقت بسیار عالی مسیر حرکت خود را تشخیص می‌دهند.
کریپتوکروم‌ها پروتئین‌هایی حساس به نور در شبکیه چشم پرندگان هستند که با برخورد نور برانگیخته می‌شوند. تشریح قدیمی کوانتومی این بوده که بر اثر جذب نور، جهش الکترونی در دو ملکول در ساختار مولکولی پروتئین رخ می‌دهد که دو رادیکال آزاد با یک الکترون جفت‌نشده پدید می‌آورد. چون این پدیده در دو مولکول داخل کریپتوکروم همزمان رخ می‌دهد، به‌لحاظ اسپینی دو الکترون همبسته می‌شوند و یک حالت درهم‌تنیده ایجاد می‌کنند. این حالت همبسته و البته همساز (همدوس) نسبت به میدان‌های مغناطیسی اطراف هرچند ضعیف حساس است چون می‌دانیم که ممان مغناطیسی ناشی از اسپین الکترون با میدان مغناطیسی خارجی میان‌کنش دارد. این میان‌کنش فعالیت شیمیایی دو مولکول رادیکال آزاد را تحت تاثیر قرار می‌دهد و در نتیجه علامت‌هایی به مغز پرنده ارسال می‌گردد و پرنده قادر به تشخیص جهت میدان مغناطیسی زمین خواهد بود. مشکل با این تشریح این است که در این وضعیت عمر حالت همساز همبسته کم است و دقت سنجش پرنده را توضیح نمی‌دهد.

در کار اخیر که ذکرش آمد، این دو گروه فیزیکدان اسپین هسته‌ها را هم دخیل کرده‌اند و ۱۰ الی ۱۵ اسپین هسته در رادیکال‌های کریپتوکروم را با تک الکترون‌های آن‌ها جفت کرده‌اند و به این طریق یک مدل درهم‌تنیده چندجزئی ساخته‌اند. آن‌ها متوجه شده‌اند که وقتی عمر همسازی حالت همبسته از چند میکروثانیه بیشتر می‌شود، واکنش‌های شیمیایی بین رادیکال‌های آزاد که به‌اصطلاح اسپین‌گزین هستند (یعنی اسپین هسته بر شکل‌گیری محصول موثر است)، به تشکیل علامت‌های (سیگنال‌های) شیمیایی خاص و قوی منجر می‌شوند که از خطای تشخیص مغز پرنده به‌شدت می‌کاهند. عمر مطلوب حالت‌های همساز همبسته برای ارسال پیام‌های قوی حدود ۱۰۰ میکروثانیه است.
برای مطالعه بیشتر به متن زیر مراجعه بفرمایید. 👇👇👇

اخبار داغ برترین ها :
تولید انرژی از قطره های باران

باران یکی از کابوس های وحشتناک برای سلول های انرژی خورشیدی محسوب می گردد، اما گروهی از دانشمندان چینی کاری کرده اند که این هراس به یک فرایند بسیار خوشایند و البته کاربردی و مفید بدل گردد.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/316522/

مسئله آگاهی تبدیل به پارادایم جدیدی در حوزه علم و فلسفه شده است. آگاهی نه تنها ما را به شناخت عمیق‌تری از ذهن هدایت می‌کند، بلکه نگرش ما از انسان به‌عنوان موجودی صرفاً مادی را به‌کلی تغییر می‌دهد. حتی فراتر از این، نگاه ما به کل کائنات را نیز دگرگون می‌کند، چون مراتبی از شعور و آگاهی در همه جای عالم حضور دارد.

دلفین‌ها میلیون‌ها سال پیش از آن‌که بشر پا به عرصهٔ حیات بگذارد تقریباً به همین شیوه فعلی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کردند. آنها قادر بوده‌اند بسامدهای بالا را بشنوند و به کمک دستگاه حسی پیشرفته و قوی که داشته‌اند با ایجاد صدا با یکدیگر در ارتباط بوده‌اند.
**آیا این قدیمی‌ترین ”زبان“ ارتباطی میان جانداران بوده است؟ زبانی که هنوز هم ما به‌درستی ماهیت آن را نمی‌شناسیم.
(ستاره: طرح نکته یا موضوع از من است)

لپتون‌ها از جمله ذرات بنیادی اسپین-۱/۲ هستند که الکترون نیز از همین دسته است. اینک پژوهشگرانی در آزمایشگاه ملی Oak Ridge شواهدی مبنی بر شکست الکترون‌ها به فرمیون‌های مایورانا Majorana یافته‌اند. این پدیده منجر به تشکیل حالت جدیدی از ماده می‌شود که به آن مایع اسپین کوانتومی می‌گویند. الکترون‌ها به دلیل اسپینی که دارند در حضور میدان مغناطیسی نظیر قطب‌های آهن‌ربایی کوچک عمل می‌کنند. مایع اسپینی برخلاف حالت‌های الکترونی در حضور میدان مغناطیسی خارجی ردیف نمی‌شوند، بلکه تشکیل سوپی از حالت‌های درهم‌تنیده ناشی از افت‌وخیزهای کوانتومی می‌دهند. به هر حال شکسته شدن الکترون‌ها به ماده‌ای دو بعدی (فرمیونی) کشف بزرگی است که شاید کاربردهای مهمی در برخی فناوری‌های نوین نظیر کامپیوترهای کوانتومی برای آنها بتوان متصور شد.
👇👇

** لازم به ذکر است که مایورانا ذراتی بنیادی و بدون بار هستند که در ۱۹۳۷ از سوی Ettore Majorana به‌عنوان ذره‌ای بنیادی پیش‌بینی شد و اینک شواهدی مبنی بر وجود آنها به‌دست آمده است. مایورانا پادذره ندارد و به عبارتی خودش پادذرهٔ خودش نیز هست. اعتقاد بر این است که این ذرات به هنگام حرکت این خاصیت را دارند که جفت‌هایی درهم‌تنیده با سرعت کل صفر می‌سازند و ‌مکان قبلی خود را به‌خاطر می‌سپارند.

اخبار داغ برترین ها :
ساخت كوچكترین موتور جهان به اندازه اتم

محققان موفق به ساخت كوچكترین موتور جهان شده اند؛ در این موتور یك اتم كلسیم جایگزین پیستون و شاتون (میله اتصال پیستون به میل لنگ) می شود.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/318087/

در این مقاله اخیر در فیزرولتر یک گروه فرانسوی نشان داده‌اند که وقتی نظریه بازی میدان میانگین در سطح کوانتومی پیاده می‌شود شباهت‌های ویژه‌ای بین توصیف رفتار احتمالی یافتن یک ماهی (میان جمعیتی از ماهی‌ها) در جستجوی غذا و یک الکترون مطابق با نوعی معادله شرودینگر غیرخطی یافت می‌شود.
تعمیم جالبی از قواعد نظریه بازی است که به لحاظ بنیادی جای بررسی دارد، به‌ویژه این‌که دارد دینامیک احتمالی الکترون را با یک موجود زنده قیاس می‌کند.

در مطالعه‌ای که اخیراً دو فیزیکدان آلمانی از موسسه ماکس پلاک در مجله فیزرولتر به‌چاپ رسانده‌اند بررسی جامعی درباره تمایز دو فرض واقع‌گرایی موضعی و واقع‌گرایی ماکروسکپی انجام شده است. خلاصه مطلب این است که گرچه نامساوی بل قادر است تکلیف واقع‌گرایی موضعی را تعیین کند و تجربه از طریق آزمون بر آن خط بطلان بکشد، فرض واقع‌گرایی ماکروسکپی که از طریق نامساوی‌های Leggett-Garg به‌چالش کشیده می‌شود، اساساً با این نامساوی‌ها نقض‌پذیر نیست! نامساوی‌های لگت-گارگ بر مبنای هم‌بستگی‌های زمانی یک ذره کار می‌کند و مولفین نشان داده‌اند به‌جای هم‌بستگی‌های زمانی بهتر است از عدم علامت‌دهی زمانی استفاده شود که در نامساوی‌های اخیر کاربردی ندارد. عدم علامت‌دهی زمانی به این معنی است که نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های فعلی روی یک سیستم نباید به اندازه‌گیری‌های قبلی آن ربط داشته باشد. این فرض در کوانتوم نقض می‌شود، ولی واقع‌گرایی ماکروسکپی که برای سیستم‌های ماکروسکپی معتبر است با آن سازگاری دارد. بنابراین، بر خلاف فرض واقع‌گرایی موضعی که با نقض نامساوی‌های بل رد می‌شود، فرض واقع‌گرایی ماکروسکپی نه بر اساس نامساوی‌های لگت-گارگ که مبتنی بر هم‌بستگی‌های زمانی برای یک تک سیستم هستند، بلکه با نقض فرض عدم علامت‌دهی زمانی ردپذیر است. ارجاع به مقاله در ذیل آمده است👇👇