🔮🎷کنترل ترانسمون ها برای پیمودن نردبان انرژی با سرعت نزدیک به حد سرعت کوانتومی ✍طناز محمدی اکبری در۲۳ بهمن ۱۳۹۷تازه ترین اخبار کوانتومی استفاده از پدیده‌های کوانتومی می‌تواند منجر به ساخت غول‌های محاسباتی یا همان کامپیوترهای کوانتومی شود، ماشین‌هایی که قادرند مسائل لاینحل کامپیوترهای سنتی را در کسری از ثانیه حل کنند. یکی از مشکلات مهم برای ساخت پردازنده‌های کوانتومی، ردیابی و کنترل سیستم‌های کوانتومی آنها در لحظه می‌باشد که البته کار دشواری است؛ زیرا سیستم‌های کوانتومی بسیار حساس هستند. اکنون محققان توانسته‌اند با روشی زیرکانه، رفتارهای کوانتومی سیستمی خاص به نام ترانسمون را کنترل کنند. محققان توانستند پدیده‌های کوانتومی را در یک مدار الکتریکی طراحی شده‌ی ویژه، به نام 👈ترانسمون (transmon) کنترل کنند. خنک کردن یک تراشه‌ی ترانسمون تا چند هزارم درجه بالای صفر مطلق، یک حالت کوانتومی را القا می‌کند و تراشه شروع به رفتار مانند یک اتم مصنوعی می‌کند. یکی از ویژگی‌های کوانتومی مورد علاقه‌ی محققان، این است که انرژی ترانسمون می‌تواند فقط مقادیر خاصی بگیرد که ترازهای انرژی نام دارند. ترازهای انرژی مانند پله‌های یک نردبان هستند: فردی در حال بالا رفتن از یک نردبان باید یک پله را اشغال کند و نمی‌تواند جایی بین دو پله بایستد. به همین ترتیب، انرژی ترانسمون تنها می‌تواند مقادیر مجموعه‌ی این ترازهای انرژی را اشغال کند. ریزموج‌های روی مدار، ترانسمون را برای جذب انرژی و بالا رفتن از پله‌های نردبان تحریک می‌کنند. در مقاله‌ای که چهار روز پیش در مجله‌ی Science Advances منتشر شد، گروهی از دانشگاه آلتوی فنلاند، جهش ترانسمون (transmon jump) روی بیش از یک تراز انرژی را در یک تک مرحله انجام دادند. پیش از این، جهش ترانسمون، فقط با تنظیم‌ بسیار دقیق و آهسته‌ی تک سیگنال‌های ریزموجی که این دستگاه را کنترل می‌کنند، امکان‌پذیر شده بود. در این کار جدید، یک سیگنال ریزموج اضافی کنترلی، به شکلی بسیار خاص، منجر به یک تغییر سریع و دقیق در تراز انرژی ترانسمون می‌شود. نویسنده‌ی اصلی این مقاله می‌گوید:👇👇👇 ما در فنلاند می‌گوییم: به آرامی انجام بده، اما ما توانستیم نشان دهیم که با تصحیح پیوسته‌ی حالت سیستم، می‌توانیم این روند را سریع‌تر و با دقت بالاتری انجام دهیم. یکی دیگر از نویسندگان مقاله، کنترل کوانتومی (یعنی فرآیند استفاده از تراشه‌هایی مثل ترانسمون‌ها برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی) را دوباره با مثال «بالا رفتن از نردبان» توصیف می‌کند:  برای بدست آوردن یک سیستم کوانتومی مفید، تصور کنید در حال بالا رفتن از یک نردبان هستید و یک لیوان آب را نگه داشته‌اید، اگر این کار را به آرامی انجام دهید، می‌توانید از پله‌ها بالا بروید، اما اگر این کار را خیلی سریع انجام دهید، آب از لیوان بیرون می‌ریزد. مطمئنا، این کار نیاز به مهارت خاصی دارد. محققان دریافتند که در دنیای کوانتوم، حقه‌ی لازم برای بالا رفتن از نردبان انرژی با سرعت زیاد و بدون ریختن قطره‌ای آب از درون لیوان، با دقت پریدن از دو پله در یک زمان است. این میانبر برای نردبان انرژی، با ساخت یک ترانسمون که دو فوتون ریزموج را به طور همزمان، جذب می‌کند، به دست آمد. قوانین طبیعت، بر سرعت هر نوع سوییچ انرژی کوانتومی، حتی با وجود میانبرها، محدودیتی به نام «حد سرعت کوانتومی» می‌گذارد. دانشمندان آلتو دریافتند روش جدید آنها منجر به تغییر سطح انرژی‌ در سرعت‌هایی نزدیک به حد محاسبه شده‌ی نظری سرعت کوانتومی می‌شود. کنترل انتقالات انرژی با سرعت بالا در سیستم‌های کوانتومی، کاربردهای هیجان‌انگیز دیگری مانند محاسبات کوانتومی و برنامه‌های کاربردی شبیه‌سازی کوانتومی دارد. محققان می‌گویند: ما می‌خواهیم فرآیندهای مربوط به انتقال انرژی را عمیق‌تر درک کنیم؛ چرا که آنها در همه جای طبیعت و فناوری‌هایی که ما را احاطه کرده‌اند، وجود دارند؛ مثلا آیا محدودیتی اساسی برای چگونگی تسریع شارژ باتری یک ماشین الکتریکی وجود دارد؟ علمی عرفانی👇 @wittj2

تمام ماده ای که نسل بشر را به وجود می آورد در یک حبه قند جا می گیرد. یک حبه قند از این ماده حدود پنج میلیارد تن وزن خواهد داشت. پدیده ای که در ستاره های نوترونی رخ می دهد! علمی عرفانی👇 @wittj2

تنها چيزي كه انسان از کیهان كشف كرده،در مجموع 4 درصد از گازهای بین کهکشانی، 0.6 درصد از ستارگان و سیارات و 0.4 درصد از نونرینو است.اما همه این 5 درصد را هم به طور کامل نمی شناسد. 👇 @wittj2

ممکن است هزاران کیهان وجود داشته باشد که قوانین فیزیکی در آن متفاوت باشند.زیرا خود قوانین زمانی بوجود می آیند که کیهان به وجود می آید. 👇 @wittj2

بر خلاف تصور، كه گفته مي شود فضانوردان در مدار تحت تاثير بي وزني اند، نيروي گرانش زمين آنها را به سوي خود مي كشد! اما نيروي رو به خارج گريز از مركز فضا پيما نيروي گرانش را خنثي مي كند! 👇 @wittj2

هر چقدر به سرعت نور نزديك شويم به آينده سفر مي كنيم همچنين اگر بشر مي توانست با سرعت انبساط بافت فضا -زمان حركت كند در آن صورت به گذشته سفر مي كرد و به جهان موازي ديگري پاي مي نهاد. 👇 @wittj2

زمانی که ماده و پادماده با یکدیگر ترکیب می‌شوند، نابود شده و انبوهی از فوتون‌ها را به وجود می‌آورند،مارکلو: در اصل جهان نباید وجود داشته باشد ولی به هر حال وجود دارد. علمی عرفانی👇 @wittj2

یادآوری

🔮🎷آیا قبل از افرینشِ جهان هستی چیزی وجود داشته است؟ نظریه‌ی که ما آن را بعنوان انفجار بزرگ «بیگ بنگ» می‌شناسیم می‌تواند سرابی سه بعدی از یک ستاره‌ی در حال فروپاشی در جهانی کاملاً متفاوت از جهانِ هستی ما باشد. گمانه زنی های بسیاری نیز پیرامون آنچه پیش از انفجار بزرگ بوده، وجود دارد. آیا قبل از بیگ بنگ چیزی وجود داشته است؟ این سوال مبنای تمام فلسفه‌ی بشریت را تشکیل می‌دهد. اصلا چه لزومی دارد که بیگ بنگ سرآغاز همه چیز باشد؟ ولی این که چه چیزی پیش از نقطۀ آغاز وجود داشته، مانند این است که بپرسید چرا وقتی در جهت شمال حرکت می‌کنیم در نهایت به قطب شمال می‌رسیم؟! علمی عرفانی👇 @wittj2

یادآوری👌⭐️

یادآوری👌⭐️