يبتكر فيزيائيون طريقة مختبرية لمراقبة تأثير أونروه

اقترح باحثون من جامعة ستوكهولم ومعهد IISER Mohali طريقة عملية لكشف تأثير أونروه، الذي يشير إلى أن الأجسام المسرّعة تدرك الفضاء الفارغ كدافئ. يستخدم نهجهم ذرات بين مرايا لإنتاج انفجار ضوئي محدد الوقت، يكشف التأثير من خلال الإشعاع الفائق. يقلل هذا النهج من التسارع المطلوب، مما يجعل الظاهرة متاحة في المختبرات القياسية.

تأثير أونروه، تنبؤ من نظرية الميادين الكمومية، يفترض أن مراقباً متسارعاً سيكتشف إشعاعاً حرارياً خافتاً فيما يبدو كفراغ مطلق لمراقب ثابت. ملاحظته مباشرة تتطلب تسارعات تفوق بكثير القدرة التجريبية الحالية، لكن العلماء حددوا الآن استراتيجية كشف قابلة للتنفيذ.

في اقتراحهم، توضع ذرات بين مرايا متوازية عالية الجودة. تعدل هذه المرايا انبعاث الضوء من الذرات، مما يمكّن الإشعاع الفائق - انبعاث جماعي يتزامن فيه الذرات ككورال، مما ينتج انفجاراً ضوئياً أكثر إشراقاً وأسرع. يُقدّم الحرارة الخفيفة من تأثير أونروه أثناء التسارع توقيت هذا الانفجار، مما يخدم كعلامة قابلة للكشف.

"لقد وجدنا طريقة لتحويل همس تأثير أونروه إلى صراخ"، قال أخيل ديسوال، طالب دكتوراه في IISER Mohali. "باستخدام مرايا عالية الجودة المتباعدة بعناية، نجعل الإشارات الخلفية العادية أهدأ بينما يخرج الانفجار المُزرع بالتسارع مبكراً ونظيفاً".

تقلل هذه التقنية من التسارع اللازم بشكل كبير، حيث تضخّم المرايا الإشارة. "التوقيت هو المفتاح"، أضاف نافديب أريا، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة ستوكهولم. "كورال الذرات ليس أعلى صوتاً فحسب، بل يصرخ أبكر إذا شعروا بالدفء الخافت المتعلق بتأثير أونروه في الفضاء الفارغ. يمكن لهذا العلامة البسيطة الشبيهة بالساعة أن تجعل فصل إشارة أونروه عن الضجيج اليومي أسهل".

العمل، الذي شارك في تأليفه كينجالك لو شان وسانديب ك. غوял من IISER Mohali، يربط بين تجارب المختبر والمفاهيم الفيزيائية المتطرفة. بما أن التسارع مرتبط بالجاذبية، يمكن لهذه الطرق استكشاف تأثيرات الجاذبية الكمومية على سطح مكتب. تظهر النتائج في Physical Review Letters.

مقالات ذات صلة

MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يبني مجهر تيراهيرتز لرصد الحركات الكمومية في الموصلات الفائقة

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

طوّر فيزيائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجهرًا جديدًا يستخدم ضوء التيراهيرتز لرصد الاهتزازات الكمية الخفية داخل مادة فائقة التوصيل مباشرةً للمرة الأولى. يقوم الجهاز بضغط ضوء التيراهيرتز للتغلب على قيود الطول الموجي الخاص به، كاشفاً عن تدفقات الإلكترونات الخالية من الاحتكاك في مادة BSCCO. يمكن لهذا الإنجاز أن يعزز فهم الموصلية الفائقة والاتصالات القائمة على التيراهيرتز.

أعاد باحثون في جامعة RPTU كايزرسلاوترن-لانداو محاكاة وصلة جوزيفسون باستخدام ذرات فائقة البرودة، كاشفين عن تأثيرات كمومية رئيسية كانت مخفية سابقًا في الموصلات الفائقة. بفصل تكثيفات بوز-أينشتاين باستخدام حاجز ليزر متحرك، لاحظوا خطوات شapiro، مؤكدين عالمية الظاهرة. النتائج، المنشورة في Science، تربط بين الأنظمة الكمومية الذرية والإلكترونية.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طور باحثون في جامعة TU Wien نظامًا كميًا باستخدام ذرات روبيديوم مبردة جدًا تسمح بتدفق الطاقة والكتلة بكفاءة مثالية، متحدية المقاومة العادية. محصورة في خط واحد، تتصادم الذرات بلا توقف دون تباطؤ، محاكية مهد نيوتن. الاكتشاف، المنشور في Science، يبرز شكلاً جديدًا من النقل في الغازات الكمية.

لقد طور فيزيائيو جامعة هايدلبرغ نظرية تجمع بين رأيين متضادين حول كيفية سلوك الشوائب في الأنظمة الكمومية متعددة الجسيمات. يفسر الإطار كيف يمكن للجسيمات الثقيلة للغاية تمكين تشكيل جسيمات شبه مستقرة من خلال حركات صغيرة. قد يؤثر هذا التقدم على التجارب في الغازات فائقة البرودة والمواد المتقدمة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

استفاد الباحثون من التشابك الكمومي لربط الذرات عبر الفضاء، محققين دقة غير مسبوقة في قياس الكميات الفيزيائية. بفصل سحب ذرات متشابكة، حسّن الفريق كشف الحقول الكهرومغناطيسية. هذا الاختراق يمكن أن يحسّن ساعات الذرات وأجهزة كشف الجاذبية.

أظهر الفيزيائيون أن دالة الموجة التي تصف الحالة الكمومية للكون بأكمله لا يمكن تحديدها من خلال أي تجربة، حتى من مجموعة محدودة من الاحتمالات. يجادل الباحثان إيدي كيمينغ تشن وروديريش تومولكا بأن هذا يكشف حدًا أساسيًا في الفيزياء الكمومية. عملهما يتحدى الافتراضات حول المعرفة التجريبية في علم الكونيات.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

لقد حدد علماء الفلك ما يبدو أنه سحابة هائلة من المادة المظلمة على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي. باستخدام ملاحظات النبضات الثنائية، اكتشف فريق بقيادة سوكانيا تشاكرابارتي تأثيرات جاذبية تشير إلى جسم بكتلة 60 مليون مرة كتلة الشمس. قد يكون هذا أول هالة فرعية من هذا النوع تم العثور عليها في درب التبانة.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض