طراحی وب سایت حرفه ای

دانشمندان‌‌ می‌توانند یک دستگاه نوری نظری را در محاسبات کوانتومی استفاده کنند.

تقریبا 150 سال پیش فیزیکدان جیمز ماکسول پیشنهاد کرد که یک لنز دایره‌ای که مرکز آن ضخیم تر است و به تدریج لبه های آن تنگ‌‌ می‌شود باید رفتار نوری جالب توجهی داشته باشد. یعنی هنگامی که نور از طریق چنین لنزی درخشان تابیده میشود باید در محافل کامل حرکت کند، مسیرهای منحنی نور را بسیار غیر عادی ایجاد‌‌ نماید.

او همچنین اشاره کرد که چنین لنزی، حداقل به طور گسترده، شبیه چشم ماهی است. از آنجا که پیکربندی لنز آن از لحاظ فیزیک به عنوان لنز ماهی-چشم ماکسول شناخته شده است، ساختاری نظری است که کمی شبیه به لنزهای موجود که برای دوربین‌ها و تلسکوپ‌ها استفاده‌‌ می‌شود‌‌ می‌باشد.

در حال حاضر دانشمندان در MIT و دانشگاه هاروارد برای اولین بار این لنز منحصر به فرد نظری را از دیدگاه مکانیکی کوانتومی مورد مطالعه قرار دادند تا ببینند چگونه اتمها و فوتون های فردی ممکن است در داخل لنز رفتار کنند. در یک مطالعه منتشر شده در روز چهارشنبه در Physical Review A، آنها گزارش‌‌ می‌دهند که پیکربندی منحصر به فرد از لنز ماهی چشم اجازه‌‌ می‌دهد فوتون های تک لنز، به طوری که جفت از اتم، حتی بیش از فاصله نسبتا طولانی با هم دارند هدایت شوند.

تداخل یک پدیده کوانتومی است که در آن خواص یک ذره، با فیزیک ذرات دیگر، حتی در فواصل بزرگ اتفاق‌‌ می‌افتد. یافته های این تیم نشان‌‌ می‌دهد که لنزهای چشم ماهی ممکن است یک وسیله امیدوارکننده برای پیوند با اتم‌ها و دیگر بیت های کوانتومی باشند که سازه های لازم برای طراحی رایانه های کوانتومی هستند.

ما متوجه شدیم که لنز ماهی-چشم دارای چیزی است که هیچ دستگاه دو بعدی دیگر وجود ندارد، که حفظ این توانایی درهم آمیختن در فواصل بزرگ است نه تنها برای دو اتم، بلکه برای جفت چندین اتم دور، نخستین نویسنده یانوس پراسل. اشتیاق و اتصال این بیت های مختلف کوانتومی واقعا‌‌ می‌تواند نام بازی را در پیشبرد تلاش و تلاش برای پیدا کردن برنامه های کاربردی از مکانیک کوانتومی باشد.

تیم همچنین دریافته است که لنز ماهی چشم، بر خلاف ادعاهای اخیر، یک تصویر کامل تولید‌‌ نمی‌کند. دانشمندان تصور‌‌ می‌کردند که ماهی چشم، چشم ماکسول ممکن است نامزد یک لنز کامل باشد - یک لنز که‌‌ می‌تواند فراتر از حد پراکندگی باشد، به این معنی است که‌‌ می‌تواند نور را به یک نقطه کوچکتر از طول موج خود نوربفرستد. دانشمند پیش بینی‌‌ می‌کند که این تصویربرداری کامل باید تصویری با وضوح بی حدی داشته باشد.

با این حال، با مدل سازی رفتار فوتون‌ها از طریق یک لنز شبیه سازی شده از چشم ماهی، در سطح کوانتومی، پروزل و همکارانش نتیجه گرفتند که‌‌ نمی‌تواند یک تصویر کامل را تولید کند، همانطور که در ابتدا پیش بینی شده بود.

پرچل‌‌ می‌گوید: این به شما‌‌ می‌گوید که این محدودیت‌ها در فیزیک وجود دارد که واقعا دشوار است. حتی در این سیستم، که به نظر‌‌ می‌رسید یک کاندیدای کامل است، به نظر‌‌ می‌رسد این حد مطابق باشد. شاید تصویربرداری کامل با چشم ماهی در برخی دیگر، پیچیده تر، اما نه در اصل ارائه شده ممکن باشد.

همکاران پروزل در این مقاله پیتر کامار و میشل لوکین از دانشگاه هاروارد هستند.

ماکسول اولین کسی بود که‌‌ می‌دانست که نور میتواند در محافل کامل در لنز ماهی چشم قرار بگیرد؛ زیرا تراکم لنز تغییر‌‌ می‌کند، با مواد ضخیم تر در وسط و به تدریج لبه‌ها نازک‌‌ می‌شود. چگالی یک ماده، نور آهسته از طریق آن حرکت‌‌ می‌کند. این اثر نوری را توضیح‌‌ می‌دهد هنگامی که یک کاه در یک نیم لیتر آب پر‌‌ می‌شود. از آنجا که آب بسیار بیشتر از هوا در بالای آن است، نور به طور ناگهانی حرکت‌‌ می‌کند، آهسته تر، خم شدن از طریق آب از بین‌‌ می‌رود و ایجاد یک تصویر که به نظر‌‌ می‌رسد که به عنوان کاه جدا شده است.

در لنز نظری چشم ماهی، اختلاف در تراکم بسیار تدریجی است و در یک الگوی دایره‌ای توزیع‌‌ می‌شود، به این ترتیب که منحرف‌‌ می‌شود و نور را خم‌‌ می‌کند، هدایت نور در محافل کامل در لنز انجام‌‌ می‌گیرد.

Perczel‌‌ می‌گوید: هیچ یک از اشعه های نور در جهت ناخواسته از بین‌‌ نمی‌رود. همه چیز به دنبال یک مسیر کامل است، و تمام نور در همان زمان در همان نقطه ملاقات خواهد کرد.

Leonhardt، در گزارش نتایج خود، ذکر کرده است که آیا تمرکز تک نقطه لنز چشم ماهی ممکن است در جفت دقیقا جفت از اتم‌ها در انتهای مخالف لنز مفید باشد.

میخائیل [لوکین] از او پرسید که آیا او جواب داده است یا خیر، و او گفت: نه. پروسه‌‌ می‌گوید. این همان چیزی است که ما این پروژه را آغاز کردیم و شروع به حفاری نمودن عمیق تر نمودیم که این عملیات درهم آمیخته در لنز ماهی چشم.

پرزل‌‌ می‌گوید: لنز ماهی چشم هنوز دارای اسرار آن است و فیزیک قابل توجهی در آن دفن شده است. اما اکنون ظاهر شدن در فن آوری های کوانتومی است که در آن به نظر‌‌ می‌رسد این لنز واقعا‌‌ می‌تواند برای اتصال به بیت های کوانتومی دور، که پایه ساختمان برای ساخت هر کامپیوتری کوانتومی مفید و یا پردازش اطلاعات کوانتومی باشد.

لطفاً در مورد مطلب فوق ستاره بدهید :