«ابرشیمی کوانتومی» کشف جدید دانشمندان

به گزارش مجله خبری نگار،به گزارش مهر به نقل از نیواطلس، چنین رویدادی واکنش‌های شیمیایی را سرعت می‌بخشد و محققان می‌توانند واکنش‌ها را بیشتر کنترل کنند.

در مقیاس کوانتومی رفتار‌های عجیب و غریبی رخ می‌دهد. اتم‌ها می‌توانند همزمان در چند حالت وجود داشته باشند و چنان درهم تنیده شوند که در هر فاصله‌ای اطلاعات را به طور لحظه‌ای به اشتراک بگذارند یا تونلی در موانعی ایجاد کنند که غیر قابل عبور هستند.

محققان سعی دارند برای رایانش قدرتمندتر، سیستم‌های ارتباطی و دیگر فناوری‌ها از چنین رویداد‌هایی استفاده کنند.

اکنون محققان نخستین نشانه مستقیم از یک تاثیر کوانتومی به نام ابر شیمی که قبلا پیش بینی شده بود را کشف کرده اند. این پدیده در یک وضعیت عجیب از ماده به نام چگالش بوز-انیشتین آغاز می‌شود. در این وضعیت ابری از اتم‌ها تا دمای صفر درجه سرد می‌شود و در نتیجه آن‌ها مانند یک اتم بزرگ عمل می‌کنند. محققان معتقد بودند دستکاری اتم‌ها در این وضعیت برای ایجاد واکنش‌های شیمیایی نتایجی متفاوت را در بر خواهد داشت.

طبق علم شیمی، اتم‌ها در یک ترکیب به طور تصادفی با یکدیگر برخورد می‌کنند و در هر برخورد امکان دارد آن‌ها با هم پیوند برقرار کنند و یک مولکول تشکیل دهند. اما اگر همه اتم‌ها در یک وضعیت کوانتومی یکسان باقی بمانند، می‌توانند با هم فعالیت‌هایی انجام دهند.

چنگ چین محقق ارشد پژوهش دراین باره می‌نویسد: در این وضعیت دیگر با یک واکنش شیمیایی به شکل برخورد بین ذرات جداگانه روبرو نیستیم بلکه با مجموعه‌ای از فرایند‌ها روبرو هستیم که همه آن‌ها به عنوان یک کل واحد عمل می‌کنند.

محققان در آزمایش خود اتم‌های سزیم را تا دمای مورد نظر سرد و سپس آن‌ها را درهمان وضعیت کوانتومی دستکاری کردند. در نهایت به نظر می‌رسد آن‌ها به شیوه‌ای مشابه ابر شیمی، مولکول تشکیل می‌دهند.

این فرایند چند پیامد دارد که آن را از شیمی معمولی متمایز می‌کند. از آنجا که اتم‌ها همه باهم فعالیت می‌کنند، واکنش‌ها بسیار سریع‌تر رخ می‌دهند و هرچه اتم‌های بیشتری در سیستم باشند، این فرایند سریع‌تر می‌شود. مولکول‌هایی در پایان تولید می‌شوند، در یک وضعیت هستند و این روش برای ایجاد وصله‌های بزرگی از مولکول‌های یکسان بسیار کارآمدتر از شیمی معمول است.

همچنین محققان نشانه یک پدیده عجیب را طی فرایند مشاهده کردند. آن‌ها شاهد بودند واکنش‌هایی با حضور سه اتم بیش از واکنش‌هایی با دو اتم شکل می‌گیرد. در اصل سه اتم با یکدیگر برخورد خواهند کرد که دوتای آن‌ها با یکدیگر پیوند برقرار می‌کنند و مولکولی می‌سازند. اتم سوم نیز به این فرایند کمک می‌کند.

چنین فرایندی مسیر را برای فناوری‌های نوین در شیمی کوانتومی و کوانتوام رایانشی فراهم می‌کند و از سوی دیگر در مطالعه قوانین فیزیک کمک حال محققان. خواهد بود. 

منبع:اینفو