ساخت ماکروملکول های عجیب با استفاده از حالت ریدبرگ

2

به ساختاری که متشکل از دو واحد مشابه باشد، دیمر می گویند. دو واحد یک دیمر در یک فاصله ی معین از یکدیگر قرار می گیرند و چنانچه این فاصله ی معین، بیش از حد بزرگ شود، به ملکول حاصل، ماکرودیمر گفته می شود. حالا دانشمندان با استفاده از حالت ریدبرگ موفق به ساخت چنین ماکرودیمرهایی شده اند. با دیپ لوک همراه باشید…

دو فیزیکدان از موسسه ی فدرال سوییس، راهی برای ساخت یک ملکول دو اتمی بسیار بزرگ پیدا کردند و از این راه توانستند نظریات مربوط به چنین ملکول هایی را بیازمایند. آنها در مقاله ای که به تازگی در ژورنال معروف Physical Review Letters منتشر شده، آزمایش و نتایج خود را شرح داده اند. آنان معتقدند چنین ملکولهایی در آینده ی محاسبات کوانتومی، نقش مهمی بازی خواهند کرد.

سال هاست فیزیکدانان به ویژگی های ماکروملکول ها علاقمندند، زیرا معتقدند با اینکار، ویژگی های بنیادی ملکول ها هم واضح تر خواهد شد. تحقیقات قبلی ثابت می کند که اگر ملکول ها در حالت ریدبرگ قرار گیرند، امکان خلق ملکول های دو اتمی بزرگ وجود دارد. به طور کلی، یک حالت ریدبرگ به وضعیتی گفته می شود که یکی از الکترون ها، به عدد کوانتومی اوربیتالی بالاتر، برانگیخته شود. از نظر کلاسیکی، چنین حالتی متناظر با این است که یک الکترون در مداری بسیار بزرگتر از حالت عادی، بچرخد. در واقع، در حالت ریدبرگ، الکترون خارجی در یک حالت کوانتومی بالاتر قرار داشته و در نتیجه می تواند دورتر از فاصله ی عادی، به دور هسته بچرخد و بنابراین ملکول هایی هزاران بار بزرگتر از ملکول های دو اتمی سنتی ایجاد می شوند که به آنها ماکرودیمر گفته می شود. فیزیکدانان قصد داشتند تا با ساخت ماکرودیمرهای واقعی، فرضیات و نظریات مربوط به آنها را بیازمایند. به این منظور، آنها یک لیزر را بر یک جفت اتم سزیم سرد شلیک کردند تا آنها را برانگیخته کنند و سپس از لیزر دیگری با انرژی کمتر استفاده کردند تا آنها را در یک حالت ریدبرگ قرار دهند.

ساخت ملکول های واقعی به دانشمندان اجازه می دهد تا بسیاری از نظریات و فرضیاتی که توسط دانشمندان دیگر در این زمینه پیشنهاد شده بود را بیازمایند. این پژوهش، درک ما را نسبت به ماکرودیمرها افزایش می دهد. محققان معتقدند چنین ملکول هایی را می توان در کامپیوترهای کوانتومی هم استفاده کرد. به این منظور می توان کیوبیت ها را در اتم ها در یک حالت ریدبرگ، رمزگذاری کرد و از آنجایی که هیچ نیرویی بین آنها وجود ندارد، راه بسیار دقیق تری نسبت سایر روش ها، به حساب می آید.

دانلود مقاله ی اصلی به صورت PDF

زاده ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم، تکنولوژی، فوتبال و موسیقی (رپ/راک) بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز، بیگ تم و ماهنامه GB جی اس ام مشغول است.

گفتگو۲ دیدگاه

ارسال نظر


*