مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

61 خبر
  • رياضة
  • حرب الخليج
  • منتدى الشرق الاقتصادي في فلاديفوستوك
  • رياضة

    رياضة

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • منتدى الشرق الاقتصادي في فلاديفوستوك

    منتدى الشرق الاقتصادي في فلاديفوستوك

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • قمة شنغهاي في بيشكيك

    قمة شنغهاي في بيشكيك

العلماء يجدون طريقة جديدة تماما لقياس الوقت!

يعد تحديد مرور الوقت في عالمنا من الساعات الموقوتة حالة بسيطة لحساب الثواني بين "آنذاك" و"الآن".

العلماء يجدون طريقة جديدة تماما لقياس الوقت!
صورة تعبيرية / bernie_photo / Gettyimages.ru

ومع ذلك، في النطاق الكمي للإلكترونات الصاخبة، لا يمكن دائما توقع كلمة "آنذاك". والأسوأ من ذلك أن كلمة "الآن" غالبا ما تتحول إلى ضباب من الغموض. لن تعمل ساعة الإيقاف ببساطة في بعض السيناريوهات.

ويمكن العثور على حل محتمل في شكل الضباب الكمي نفسه، وفقا لدراسة أجراها باحثون من جامعة أوبسالا في السويد عام 2022.

وكشفت تجاربهم على الطبيعة الشبيهة بالموجة لشيء يسمى حالة Rydberg عن طريقة جديدة لقياس الوقت لا تتطلب نقطة انطلاق دقيقة.

وتعرف ذرات Rydberg بأنها بالونات منتفخة بشكل مفرط لمملكة الجسيمات. وتحتوي هذه الذرات، المنتفخة بالليزر بدلا من الهواء، على إلكترونات في حالات طاقة عالية للغاية، تدور بعيدا عن النواة.

وبالطبع، لا تحتاج كل مضخة ليزر إلى نفخ ذرة حتى تصل إلى أبعاد كرتونية. في الواقع، يتم استخدام الليزر بشكل روتيني لدغدغة الإلكترونات في حالات طاقة أعلى لمجموعة متنوعة من الاستخدامات.

وفي بعض التطبيقات، يمكن استخدام ليزر ثان لمراقبة التغيرات في موضع الإلكترون، بما في ذلك مرور الوقت. ويمكن استخدام تقنيات "مسبار المضخة" هذه لقياس سرعة بعض الإلكترونيات فائقة السرعة، على سبيل المثال. إن تحفيز الذرات إلى حالات Rydberg هو خدعة مفيدة للمهندسين، ليس أقلها عندما يتعلق الأمر بتصميم مكونات جديدة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. ولا داعي للقول إن الفيزيائيين قد جمعوا قدرا كبيرا من المعلومات حول الطريقة التي تتحرك بها الإلكترونات عند دفعها إلى حالة Rydberg.

ولكونها حيوانات كمومية، فإن حركاتها أقل شبها بالخرز الذي ينزلق على العداد الصغير، بل أشبه بأمسية على طاولة الروليت، حيث يتم ضغط كل لفة وقفزة للكرة في لعبة حظ واحدة.

ويُشار إلى كتاب القواعد الرياضية وراء هذه اللعبة الجامحة لروليت Rydberg للإلكترون باسم حزمة موجات Rydberg.

وتماما مثل الموجات الفعلية، فإن وجود أكثر من حزمة موجية من Rydberg تتموج في الفضاء يخلق تداخلا، ما ينتج عنه أنماط فريدة من التموجات. قم برمي ما يكفي من حزم موجات Rydberg في نفس البركة الذرية، وستمثل هذه الأنماط الفريدة الوقت المميز الذي تستغرقه حزم الموجة لتتوافق مع بعضها البعض.

وتضمن بحث الباحثين قياس نتائج ذرات الهليوم المثارة بالليزر ومطابقة نتائجهم بالتنبؤات النظرية.

وأوضحت عالمة الفيزياء مارتا بيرهولتس من جامعة أوبسالا في السويد، والتي قادت الفريق: "إذا كنت تستخدم عدادا، فعليك تحديد الصفر. تبدأ العد في مرحلة ما. الفائدة من ذلك أنه ليس عليك بدء الساعة - ما عليك سوى إلقاء نظرة على هيكل التداخل وتقول "حسنا، لقد مرت 4 نانو ثانية"". 

ويمكن استخدام دليل لحزم موجات Rydberg المتطورة إلى جانب أشكال أخرى من التحليل الطيفي لمسبار المضخة التي تقيس الأحداث على نطاق صغير، عندما تكون بين الحين والآخر أقل وضوحا، أو ببساطة غير مريحة للقياس.

الأهم من ذلك، أن أيا من بصمات الأصابع لا تتطلب وقتا وحديثا لتكون بمثابة نقطة بداية وتوقف للوقت. وسيكون الأمر أشبه بقياس سباق عداء غير معروف ضد عدد من المنافسين الذين يجرون بسرعات محددة.

ومن خلال البحث عن توقيع حالات Rydberg المتداخلة وسط عينة من ذرات مسبار المضخة، يمكن للفنيين ملاحظة الطابع الزمني للأحداث التي لا تتجاوز 1.7 تريليون جزء من الثانية.

ويمكن لتجارب الساعات الكمومية المستقبلية أن تحل محل الهيليوم مع ذرات أخرى، أو حتى استخدام نبضات ليزر ذات طاقات مختلفة ، لتوسيع دليل الطوابع الزمنية لتلائم نطاقا أوسع من الظروف.

وقد نُشر هذا البحث في مجلة Physical Review Research.

المصدر: ساينس ألرت

التعليقات

بقايا "صاروخ أمريكي" تفضح مجزرة في إيران وقاليباف يصف واشنطن بـ"الشيطان الأكبر" (صور)

الوكالة الدولية للطاقة الذرية: إيران قادرة على إنتاج عدة أسلحة نووية وترفض التعاون مع المفتشين

إيران تكشف الأهداف التي قصفتها في دول عربية

المرحلة الفعلية بدأت.. وزارة الدفاع السعودية تصدر بيانا بخصوص "التحالف البحري الدفاعي"

نتنياهو من داخل غزة: لن ننسحب ونسيطر على 60% من القطاع

إيران: ترامب لم يعد راغبا في ضرب إيران والمواجهة طويلة حتى رحيله من منصبه

وكالة "مهر": تم اختبار منظومة الدفاع الجوي الجديدة لأول مرة بنجاح وتمكنت من إسقاط مسيرة أمريكية

بوتين: الجيش الروسي تلقى أوامر بشن ضربات انتقامية واسعة النطاق ضد البنية التحتية للطاقة الأوكرانية

الحرس الثوري: نفذنا هجوما صاروخيا ومسيّرا على القواعد الأمريكية في أربيل وقتلنا عددا من المعتدين

ترامب يفضل الوضع الحالي مع إيران ويتساءل عن موعد نهوض الإيرانيين لقتال حكومتهم

الحرس الثوري الإيراني: استهدفنا قاعدة لمشاة البحرية الأمريكية في الأردن ومقتل عدد كبير منهم بالهجوم

اصطدام ناقلتي نفط بالألغام حاولتا عبور الجانب العماني من مضيق هرمز

وزارة الصحة الإيرانية تعلن عدد القتلى والجرحى في القصف الأمريكي الأخير

مصادر أمريكية: الولايات المتحدة تستهدف ناقلتين إيرانيتين ضمن سياسة "ناقلة مقابل ناقلة"

الولايات المتحدة تصدر تنبيها أمنيا لرعاياها في الشرق الأوسط: "احتمال حدوث تصعيد غير متوقع"

دوي انفجارات في مواقع عسكرية والقنصلية الأمريكية في أربيل

روبيو: واشنطن بحاجة للتواصل مع موسكو باعتبارها ثاني قوة نووية في العالم

السفير الروسي: ألمانيا لا تملك أدلة مادية على تورطنا في حادثة لايبزيغ

بيان عسكري إيراني: ستوجه القوات المسلحة ضربات ساحقة ومُدمّرة إلى العدو الأمريكي ردا على عدوانه

تقرير أممي يذكر بضحايا التواجد العسكري الغربي في أفغانستان من 2009 إلى عام 2021