HomeTechnologyPhysicists ने 15 ट्रिलियन गर्म परमाणुओं को उलझाया

Physicists ने 15 ट्रिलियन गर्म परमाणुओं को उलझाया

भौतिकविदों (Physicists) ने एक विचित्र घटना में 15 ट्रिलियन परमाणुओं के गर्म सूप को क्वांटम डिसेन्समेंट के साथ जोड़कर एक नया रिकॉर्ड बनाया। अंतरिक्ष-समय में तरंगों का पता लगाने के लिए अधिक सटीक सेंसर बनाने के लिए खोज एक बड़ी सफलता हो सकती है जिसे गुरुत्वाकर्षण तरंगें कहा जाता है या यहां तक ​​कि मायावी काले पदार्थ ने ब्रह्मांड को फैलाने के लिए सोचा था।

Entanglement, एक क्वांटम घटना अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्रसिद्ध रूप से “दूरी पर डरावना कार्रवाई” (spooky action at a distance) के रूप में वर्णित किया, एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें दो या दो से अधिक कण जुड़े होते हैं और एक पर की गई कोई भी कार्रवाई दूसरों पर तुरंत प्रभाव डालती है चाहे वे कितने भी अलग क्यों न हों। Entanglement कई उभरती तकनीकों के केंद्र में है, जैसे क्वांटम कंप्यूटिंग और क्रिप्टोग्राफी।

उलझे हुए स्टेट नाजुक होने के लिए बदनाम हैं; उनके क्वांटम लिंक को बाहरी दुनिया के मामूली आंतरिक कंपन या हस्तक्षेप से आसानी से तोड़ा जा सकता है। इस कारण से, वैज्ञानिक चिड़चिड़े परमाणुओं को लुभाने के लिए प्रयोगों में सबसे ठंडे तापमान तक पहुंचने का प्रयास करते हैं.

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कम तापमान, कम संभावना वाले परमाणुओं को एक दूसरे में उछालना और उनके सुसंगतता को तोड़ना है। नए अध्ययन के लिए, स्पेन के बार्सिलोना में इंस्टीट्यूट ऑफ फ़ोटोनिक साइंस (ICFO) के शोधकर्ताओं ने विपरीत दृष्टिकोण अपनाया, परमाणु क्वांटम प्रयोग की तुलना में लाखों गुना अधिक गर्म परमाणु को देखने के लिए कि क्या उलझाव एक गर्म और अराजक वातावरण में बना रह सकता है।

livescience वेबसाइट के अनुसार ICFO के एक विजिटिंग साइंटिस्ट और अध्ययन के प्रमुख लेखक जिया कोंग ने कहा, “एंटैंगमेंट सबसे उल्लेखनीय क्वांटम तकनीकों में से एक है, लेकिन यह काफी नाजुक है।” “अधिकांश उलझाव-संबंधी क्वांटम प्रौद्योगिकी को कम तापमान वाले वातावरण में लागू किया जाना चाहिए, जैसे कि ठंडा परमाणु प्रणाली। यह उलझी हुई अवस्थाओं के अनुप्रयोग को सीमित करता है। [चाहे या नहीं] उलझाव एक गर्म और गन्दे वातावरण में जीवित रह सकता है।”

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चीजें गर्म और गड़बड़ हो जाती हैं (Things get hot and messy)

शोधकर्ताओं ने वाष्पीकृत रुबिडियम और अक्रिय नाइट्रोजन गैस से भरी एक छोटी ग्लास ट्यूब को 350 डिग्री फ़ारेनहाइट (177 डिग्री सेल्सियस) तक गर्म किया, संयोग से कुकीज़ को सेंकने के लिए एकदम सही तापमान। इस तापमान पर, रूबिडियम परमाणुओं का गर्म बादल अराजकता की स्थिति में होता है, जिसमें हर सेकंड हजारों परमाणु टकराव होते हैं। बिलियर्ड गेंदों की तरह, परमाणु एक-दूसरे को उछालते हैं, अपनी ऊर्जा और स्पिन को स्थानांतरित करते हैं। लेकिन शास्त्रीय बिलियर्ड्स के विपरीत, यह स्पिन परमाणुओं की भौतिक गति का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।

क्वांटम यांत्रिकी में, स्पिन कणों का एक मूलभूत गुण है, जैसे द्रव्यमान या विद्युत आवेश, जो कणों को एक आंतरिक कोण देता है। कई मायनों में, एक कण का स्पिनिंग एक कताई ग्रह के अनुरूप होता है, दोनों कोणीय गति और एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जिसे चुंबकीय क्षण कहा जाता है। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी की निराला दुनिया में, शास्त्रीय उपमाएँ टूट जाती हैं।

लेकिन क्वांटम यांत्रिकी की निराला दुनिया में, शास्त्रीय उपमाएँ टूट जाती हैं। बहुत धारणा यह है कि प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉनों जैसे कण आकार और आकार की ठोस वस्तुओं को घुमा रहे हैं जो क्वांटम विश्वदृष्टि में फिट नहीं होते हैं। और जब वैज्ञानिक एक कण के स्पिन को मापने की कोशिश करते हैं, तो उन्हें दो में से एक उत्तर मिलता है: ऊपर या नीचे। क्वांटम यांत्रिकी में कोई दांव नहीं है।

“[माप] जिसका हमने उपयोग किया, वह प्रकाश-परमाणु संपर्क पर आधारित है,” कोंग ने कहा। “उचित परिस्थितियों के साथ, बातचीत प्रकाश और परमाणुओं के बीच सहसंबंध का उत्पादन करेगी, और फिर अगर हम सही पहचान करते हैं, तो सहसंबंध को परमाणुओं में स्थानांतरित किया जाएगा, इसलिए परमाणुओं के बीच उलझाव पैदा कर रहा है। आश्चर्य की बात यह है कि इन यादृच्छिक टकरावों ने उलझाव नहीं छोड़ा है।”

वास्तव में, ग्लास ट्यूब के अंदर “गर्म और गन्दा” वातावरण प्रयोग की सफलता के लिए महत्वपूर्ण था। परमाणुओं में क्या थे भौतिकविद एक मैक्रोस्कोपिक स्पिन सिंगल स्टेट कहते हैं, जो उलझे हुए कणों के जोड़े के संग्रह को शून्य में जोड़ देते हैं। शुरू में उलझे हुए परमाणु क्वांटम टैग के एक खेल में टकराव के माध्यम से एक-दूसरे के लिए अपने उलझाव को पारित करते हैं.

अपने स्पिन का आदान-प्रदान करते हैं लेकिन कुल स्पिन को शून्य पर रखते हैं, और सामूहिक उलझाव राज्य को कम से कम मिलीसेकंड के लिए बने रहने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, कण A कण B से उलझा हुआ है, लेकिन जब कण B कण C से टकराता है, तो यह कण C से दोनों कणों को जोड़ता है, और इसी तरह।

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कोंग ने एक बयान में कहा, “इसका मतलब है कि प्रति सेकंड 1,000 बार, 15 ट्रिलियन परमाणुओं का एक नया बैच उलझा हुआ है।” एक मिलीसेकंड “परमाणुओं के लिए एक बहुत लंबा समय होता है, लंबे समय तक लगभग 50 यादृच्छिक टकराव होने के लिए। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि इन यादृच्छिक घटनाओं से उलझाव नष्ट नहीं होता है। यह शायद काम का सबसे आश्चर्यजनक परिणाम है।”

क्योंकि वैज्ञानिक केवल उलझे हुए परमाणुओं की सामूहिक स्थिति को समझने में सक्षम हैं, उनके शोध का अनुप्रयोग विशेष उपयोगों तक सीमित है। क्वांटम कंप्यूटर जैसी प्रौद्योगिकियां प्रश्न से बाहर होने की संभावना है, क्योंकि व्यक्तिगत रूप से उलझे हुए कणों की स्थिति को स्टोर करने और जानकारी भेजने के लिए जाना जाता है।

हालांकि, उनके परिणाम अल्ट्रा-संवेदनशील चुंबकीय क्षेत्र डिटेक्टरों को विकसित करने में मदद कर सकते हैं, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में 10 अरब गुना अधिक कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों को मापने में सक्षम हैं। ऐसे शक्तिशाली मैग्नेटोमीटर में विज्ञान के कई क्षेत्रों में अनुप्रयोग होते हैं। उदाहरण के लिए, तंत्रिका विज्ञान के अध्ययन में, मस्तिष्क गतिविधि द्वारा दिए गए अल्ट्रा-बेहोश चुंबकीय संकेतों का पता लगाकर मस्तिष्क की छवियों को लेने के लिए मैग्नेटोसेफेलोग्राफी का उपयोग किया जाता है।

भौतिकी के प्रोफेसर और लैब के ग्रुप लीडर मॉर्गन मिशेल ने बयान में कहा, “हमें उम्मीद है कि इस तरह के विशाल उलझे हुए स्टेट मस्तिष्क की इमेजिंग से लेकर सेल्फ-ड्राइविंग कारों, डार्क मैटर तक के अनुप्रयोगों में बेहतर सेंसर का प्रदर्शन करेंगे

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