ساخت نوع جدیدی از اجسام کوانتومی

فیزیکدانان دانشگاه شیکاگو، شکل‌گیری نوع جدیدی از اجسام کوانتومی را در «میعانات بوز-انیشتین» در معرض نمایش گذاشته‌اند. این نتایج می‌تواند کمک کند تا ذرات کوانتومی عجیب و غریب بهتر درک شوند و همچنین می‌تواند منجر به توسعه‌ی تکنولوژی‌های جدید در آینده شود.

محققین دانشگاه شیکاگو سیستم‌های کوانتومی جدیدی را به همراه فیزیک پشت آن مورد بررسی قرار داده‌اند. آن‌ها طی یکی از آزمایش‌های خود توانسته‌اند رخداد عجیبی را در میعانات بوز-انیشتین مشاهده کنند. طی این رخداد، گروهی از اتم‌ها تا نزدیکی دمای صفر مطلق سرد شده‌اند.

تحت شرایط مناسب، میعانات بوز-انیشتین اتم‌های سزیوم-۱۳۳ به صورت دامنه‌های متعدد تفکیک شده و دیواره‌ای در محل تلاقی آن‌ها درآمده‌اند. به گفته‌ی تیم محققین، این دیواره‌ها مانند اجسام کوانتومی مستقل عمل می‌کنند.

این وضعیت را می‌توان مشابه وضعیت یک دانه شن در بیابان شنی در نظر گرفت. این دانه‌ی شنی از شن ساخته شده است، ولی رفتار آن از تک‌تک دیگر دانه‌های شن در بیابان متفاوت است.

دانشمندان در گذشته این دیواره‌ها را در مواد کوانتومی مورد بررسی قرار داده بودند، ولی تاکنون نتوانسته‌ بودند این دیواره‌ها را ایجاد و مورد آنالیز دقیق قرار دهند. زمانی که تیم محققین دانشگاه شیکاگو نحوه‌ی ایجاد این دیواره‌ها را کشف کردند و آزمایش‌های خود را بر روی آن‌ها انجام دادند، به نتایج خارق‌العاده‌ای دست یافتند. آن‌ها تا کنون آزمایش‌های زیادی برای کنترل اتم‌ها انجام داده بودند و می‌دانستند که اگر یک اتم‌ را به سمت راست هُل بدهند، اتم به سمت راست می‌رود؛ ولی در مورد دیواره‌های ایجاد شده دریافتند که اگر دیواره‌ها را به سمت راست فشار دهند، دیواره به سمت چپ حرکت می‌کند.

بنابراین می‌توان گفت که دیواره‌ها از قوانین فیزیکی جدیدی تبعیت می‌کنند، زیرا در آن‌ها ذرات زیادی به صورت مجموعه‌ای عمل می‌کنند. محققین این پدیده را مورد مطالعه‌ی جدی‌تر قرار دادند و اعتقاد دارند که می‌توانند مجموعه‌ی جدیدی از قوانین به نام «تئوری گیج دینامیکی» را برای آن صادق بدانند.

به نظر می‌رسد این پدیده اولین ذرات موجود در کیهان را در کنار یکدیگر حفظ کرده و منجر به شکل‌گیری کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها شده است. از این کشف جدید می‌توان در ساخت مواد کوانتومی قابل برنامه‌ریزی و پردازنده‌های کوانتومی اطلاعات نیز استفاده کرد تا به این ترتیب، راهی جدید برای ذخیره‌سازی اطلاعات کوانتومی ایجاد شود.