خلق «کرمچاله هولوگرافیک» درون رایانه کوانتومی
تاریخ انتشار: ۱۵ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۴۵۹۳۲
ایتنا - اطلاعات کوانتومی هم از نظر گرانشی و هم از نظر فیزیک کوانتومی همانگونه رفتار کرد که انتظار میرفت.
دانشمندان برای نخستین بار یک «کرمچاله هولوگرافیک» را درون یک رایانه کوانتومی ایجاد کردهاند.
این آزمایش ابداعی به پژوهشگران امکان میدهد که روشهای برهمکنش کرمچالههای نظری و فیزیک کوانتومی را بررسی کنند که میتواند به حل برخی از دشوارترین و گیجکنندهترین بخشهای علم کمک کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
این کرمچاله، فرضی و نظری است: محققان یک گسست واقعی در فضا و زمان ایجاد نکردند. اما با این وصف، ایجاد آزمایشی یکی از این گسستها درون رایانه کوانتومی - که در آن پیامی میان دو سیاهچاله شبیهسازیشده فرستاده شد - به دانشمندان امکان میدهد تا پس از تقریبا ۱۰۰ سالگی این تئوری بررسی کنند که کرمچالهها چگونه ممکن است عمل کنند.
کرمچالهها پلهایی در فضا-زماناند که دو بخش دوردست کیهان را به یکدیگر متصل میکنند. آنها مشاهده نشدهاند، اما دانشمندان سالها درباره وجود آنها و نحوه عملکردشان گمانهزنی کردهاند.
دانشمندان اخیرا پیشنهاد کردهاند که کرمچالهها ممکن است به فیزیک کوانتومی مرتبط شوند. دانشمندان اخیرا گفتهاند پدیدهای غیرعادی -که با نام درهمتنیدگی کوانتومی شناخته میشود و در آن، دو ذره میتوانند در فواصل بسیار زیاد به یکدیگر مرتبط شوند، ممکن است همان کرمچالههایی باشد که دانشمندان سالها در جستوجوی آن بودهاند.
دانشمندان حتی اخیرا در سال ۲۰۱۷، پیشنهاد کردهاند که ارتباط بین فیزیک کوانتومی و کرمچالهها ممکن است از این نیز فراتر رود: اینکه آنها ممکن است با ایده کرمچالههای قابلعبور مرتبط باشند و انرژی میتواند از طریق آنها حرکت کند. این میتواند شبیه به دورنوردی کوانتومی باشد که در آن، اطلاعات با استفاده از درهمتنیدگی کوانتومی در فضا ارسال میشوند و در دنیای واقعی نشان داده میشوند.
دانشمندان در این پژوهش جدید، این مفاهیم را با یکدیگر تلفیق کردند. این یک آزمایش تجربی برای این ایده است که میتوان اطلاعاتی را که در فضا حرکت میکنند، چه به شکل گرانش مانند یک کرمچاله، چه در فیزیک کوانتومی و درهمتنیدگی کوانتومی، مشاهده کرد.
دانشمندان برای انجام این کار، یک کیوبیت - معادل کوانتومی «بیتهایی» که بیانگر اجزای سازنده اصلی رایانههای معمولیاند - را برداشتند و شاهد پدیدار شدن آن از دستگاه دیگر بودند. این کیوبیت از طریق دورنوردی کوانتومی بین دو دستگاه مختلف حرکت کرد.
به بیان دیگر، اطلاعات کوانتومی قادر بود از یک کرمچاله عبور کند. پژوهشگران گزارش میدهند که اطلاعات کوانتومی هم از نظر گرانشی و هم از نظر فیزیک کوانتومی همانگونه رفتار کرد که انتظار میرفت.
این آزمایش - و بهطورکلی رایانههای کوانتومی - هنوز در مرحله نسبتا ابتداییاند. دانشمندان امیدوارند در آینده، به آزمایش ایدهها بر روی سختافزار کوانتومی پیشرفتهتر ادامه دهند که به آنها امکان انجام آزمایشهای پیچیدهتر را میدهد.
ماریا اسپیروپولو که این مطالعه را سرپرستی کرد، گفت: «ارتباط میان درهمتنیدگی کوانتومی، فضا-زمان و گرانش کوانتومی یکی از مهمترین پرسشها در فیزیک بنیادی و یک حوزه فعال در پژوهشهای نظری است». «ما از برداشتن این گام کوچک در راستای آزمایش این ایدهها روی سختافزار کوانتومی هیجانزدهایم و آن را ادامه خواهیم داد.»
منبع: ایندیپندنت
منبع: ايتنا
کلیدواژه: رایانه کوانتومی سخت افزار درهم تنیدگی کوانتومی فیزیک کوانتومی کوانتومی هم کرم چاله ها هم از نظر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۴۵۹۳۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
باتری این ریزسیاهچاله، انرژی هفت نسل شما را تامین میکند!
تینا مزدکی: رکوردشکنی همجوشی هستهای با اعداد و ارقامی که تنها کمی با رکوردهای قبلی اختلاف دارند و یا پنلهای خورشیدی که کارآمدتر میشوند و نصبشان راحتتر میشود روزبهروز به کسب دستاوردهای بزرگتر کمک میکنند. اما حتی اگر ظرفیت ذخیرهسازی و تولید باتری روند صعودی داشته باشد و قیمتها بهشدت کاهش یابد؛ چگونگی ذخیره این انرژی برحسب تقاضا در سراسر جهان، همچنان یک چالش بزرگ است.
دو فیزیکدان بر اساس نظریه نسبیت عام انیشتین، نظریه باتری میکروسیاهچاله را ارائه کردهاند. در این نظریه از سیاهچالهها بهعنوان باتریهای عظیم استفاده میشود. آنها با تفسیر دقیق معادلات سیاهچالههای کاملاً گرد که نمیچرخند، مدلهای ایده آل سیاهچالههای میکروسکوپی که در فضایی تنگ پر از انرژی شکل میگیرند، را توصیف کردند. نحوه تعامل این سیاهچالههای کوچک، میتواند عملکرد کل سیستم را شبیه به یک راکتور هستهای کند تا انرژی ذخیرهشده در پیوند ذرات را برای تولید مقادیر عظیمی از انرژی پاک آزاد کند.
این سیاهچالهها باید باردار و کوچک باشند و هرکدام فقط یک جرم پلانک وزن داشته باشند، بهطوریکه وقتی باهم در سلولهایی مملو از سیاهچالههایی با بار مشابه قرار میگیرند، دافعه الکترومغناطیسی آنها کشش گرانش را خنثی کند و نوعی ذخیره انرژی پایدار ایجاد کند که درعینحال خودش را نمیبلعد. در تئوری، میتوان سیاهچالههای ریز با بار مخالف را یکییکی کنار هم جمع کرد و منجر به ادغام آنها در یک سیاهچاله منفرد شد که خیلی سریع تبخیر میشود و به انرژی خالص تبدیل میشود. انرژی استخراجشده از درون سیاهچاله نمیآید، بلکه فقط از بیرون آن و جایی که گرانش تمرکز میکند سرچشمه میگیرد.
این تئوری آنقدرها هم دور از ذهن به نظر نمیرسد. درواقع تصور میشود که سیاهچالههای بسیار ریزی وجود دارند که هرگز کشف نشدهاند و شاید به این دلیل است که بیشتر انرژی خود را پس از تشکیل در پلاسمای اولیهای که پس از انفجار بزرگ کیهان را پرکرده است، ازدستدادهاند.
اما نظریه میکروسیاهچالهها، احتمالاً در حد نظریه باقی خواهد ماند. این نظریه بیشتر بر روی این هدف متمرکز است که بگوید آینده باتری به کجا ختم خواهد شد.
فیزیکدانان اسپن هاگ و جیانفرانکو اسپاویری که این نظریه را بیان کردند، بر این باورند که باتریهای امروزی در مقایسه با پتانسیل نهایی خود بسیار ناکارآمد هستند و ما احتمالاً در همان ابتدای انقلاب باتری هستیم. در حال حاضر، کارآمدترین باتریهای لیتیومی حاوی حدود ۹۵۴۰۰۰ ژول انرژی در هر کیلوگرم جرم هستند که تقریباً ۲۲ برابر انرژی حاصل از سوزاندن یک کیلوگرم روغن است.
هاگ و اسپاویری تخمین میزنند که یک باتری میکروسیاهچاله با وزن تنها یک کیلوگرم میتواند انرژی کافی برای یک خانواده برای نسلها تأمین کند، چراکه انرژی آن تقریباً ۴۷۰ میلیون برابر انرژی کارآمدترین باتری لیتیومی ۲۰۰ کیلوگرمی که در حال حاضر وجود دارد، خواهد بود.
آنها میگویند درحالیکه دستیابی به چنین سطحی از پیشرفت فناوری قطعاً قریبالوقوع نیست، غیرقابلتصور نیست که توسعه فناوری باتری بتواند مسیری شبیه به فناوری رایانه را دنبال کند. این دو فیزیکدان اولین تیمی نیستند که چنین ایدهای را برای جلوگیری از نابودی سیاره ما توسط سوختهای فسیلی پیشنهاد میکنند،
البته، اینکه آیا چنین سیاهچالههای کوچک و غیر چرخشی وجود داشته باشند یا حتی در یک محیط عملی ایجاد شوند، پروژهای است که احتمالاً در آینده روی آن تحقیقات لازم انجام خواهد شد. البته این دو دانشمند میگویند اگر از ستارههای نوترونی بهعنوان آهنربا استفاده کنیم، بازهم به یک شتابدهنده ذرهای بهاندازه منظومه شمسی نیاز خواهیم داشت، شاید این راهحل کاملاً غیرواقعی به نظر برسد، اما هرگز نباید بگوییم نشدنی است!
منبع: sciencealert
227323
برای دسترسی سریع به تازهترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1898154