นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้สร้างเทคนิคใหม่ในการทำให้โมเลกุลปฏิกิริยาเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำพอที่จะทำให้เกิดความเสื่อมของควอนตัม ซึ่งโดยทั่วไปไม่เคยทำได้มาก่อน ในระบบอุณหภูมินี้ การครอบงำของผลกระทบของควอนตัมเหนือความผันผวนของความร้อนควรให้นักวิจัยศึกษาคุณสมบัติควอนตัมใหม่ของโมเลกุล ตัวอย่างแรก นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย
ในสนามไฟฟ้าประยุกต์สามารถเปลี่ยนแปลง
อัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลด้วยขนาดสามเท่า นักวิจัยหวังว่าแพลตฟอร์มของพวกเขาจะช่วยให้สามารถสำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเสื่อมของโมเลกุลควอนตัมด้วยการใช้งานที่เป็นไปได้ตั้งแต่ฟิสิกส์ควอนตัมจำนวนมากไปจนถึงการประมวลผลข้อมูลควอนตัม
เมื่ออะตอมเย็นตัวลงจนเกือบเท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ ความพร่ามัวที่เกิดจากผลกระทบจากความร้อนที่ควบคุมพฤติกรรมของพวกมันในโลกคลาสสิกรอบตัวเราจะถูกลบออก ทำให้ธรรมชาติควอนตัมชัดเจน สิ่งนี้นำไปสู่การค้นพบที่น่าสนใจบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ในก๊าซควอนตัมของควอนตัมที่เย็นจัดหรือคู่เฟอร์มิออน อะตอมทั้งหมดในกับดักสามารถครอบครองสถานะกราวด์ของควอนตัมได้พร้อมกัน ส่งผลให้เกิดฟังก์ชันคลื่นที่มีขนาดมหึมา
การทำความเย็นและการดักจับโมเลกุลนั้นยากกว่ามากเพราะโดยเนื้อแท้แล้วซับซ้อนกว่าอะตอม ในขณะที่อะตอมสามารถบรรจุพลังงานได้เฉพาะในการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า พันธะเคมีในโมเลกุลสามารถยืด หมุน และโค้งงอได้ และโมเลกุลการทำความเย็นเกี่ยวข้องกับการเอาพลังงานออกจากระดับอิสระทั้งหมดเหล่านี้ นอกจากนี้ความซับซ้อนของโมเลกุลยังเพิ่มความซับซ้อนของการชนกัน แม้ว่าการชนกันแบบยืดหยุ่นนั้นจำเป็นต่อการกระแทกโมเลกุลที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดออกจากกับดักและทำให้เย็นลง แต่การชนกันแบบไม่ยืดหยุ่นจะกระจายความร้อนในกับดัก
ผลตอบแทนมหาศาล Jun Yeที่ JILA ในโบลเดอร์
รัฐโคโลราโด ได้กล่าวไว้ว่า รางวัลสำหรับความสำเร็จนั้นยิ่งใหญ่มาก “เช่นเคยในชีวิต สิ่งที่เป็นลบก็มีด้านบวก เมื่อคุณมีโมเลกุลที่อยู่ภายใต้การควบคุม ทันใดนั้นคุณก็มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการควบคุมสถานะควอนตัมของพวกมัน”
สัปดาห์นี้ Ye และเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์บทความใหม่ 2 ฉบับ ฉบับแรกในNatureและอีกฉบับในScience ในกระดาษของNatureพวกเขาใช้สนามไฟฟ้าเพื่อบีบอัดอะตอมโพแทสเซียมและรูบิเดียมในกับดักแสง 3 มิติ โดยกระตุ้นให้อะตอมจับคู่กันและด้วยเหตุนี้จึงก่อตัวเป็นเมฆ 2 มิติของโมเลกุลโพแทสเซียม-รูบิเดียมที่มีโพลาไรซ์ การชนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งมีความยืดหยุ่น ในขณะที่การชนกันแบบหัวต่อท้ายไม่ยืดหยุ่น เนื่องจากโมเลกุลถูกโพลาไรซ์และถูกจำกัดให้อยู่ในสองมิติ พวกมันจึงมีแนวโน้มที่จะชนกันแบบตัวต่อตัวมากกว่าตัวต่อตัว สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถบรรลุการชนกันแบบยืดหยุ่นได้ประมาณ 200 ครั้งสำหรับวัตถุที่ไม่ยืดหยุ่นทุกตัว ขับโมเลกุลที่ร้อนกว่าออกและทำให้ตัวอย่างเย็นลงจนถึงความเสื่อมของควอนตัม
เหตุการณ์สำคัญทางวิทยาศาสตร์ “เมื่ออดีตเพื่อนร่วมงานของฉันDeborah Jin [ที่เสียชีวิตในปี 2016] ยังมีชีวิตอยู่ เรามีความร่วมมือที่แสดงให้เห็นว่าเมื่อคุณเปิดสนามไฟฟ้า โมเลกุลก็หายไปเพราะคุณกำลังเสริมการชนที่ไม่ยืดหยุ่น” Ye อธิบาย “ ในปีนี้ เราสามารถย้อนกลับกระบวนการนั้นได้ และนั่นคือหลักชัยที่ชุมชนวิทยาศาสตร์ตั้งตารอ”
ในรายงานScienceนักวิจัยได้ศึกษาผลกระทบของสนามไฟฟ้าต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาของโมเลกุลที่เย็นตัวลงระหว่างกัน พวกมันยอมให้โมเลกุลชนกันในหลายทิศทางในแบบ 2 มิติ และตรวจสอบจำนวนโมเลกุลโพแทสเซียม-รูบิเดียมในกับดัก
ในขณะที่นักวิจัยได้ระงับการชนที่ไม่ยืดหยุ่น
อย่างมีประสิทธิภาพให้เป็นศูนย์ วิธีเดียวที่เหลืออยู่สำหรับอนุภาคที่จะออกจากกับดักคือทำปฏิกิริยากับอนุภาคโพแทสเซียม-รูบิเดียมอีกตัวหนึ่งเพื่อสร้างโมเลกุล K 2 และ Rb 2 ตามที่คาดไว้จากการคาดคะเนทางทฤษฎี นักวิจัยพบว่า เมื่อพวกเขาปรับสนามไฟฟ้าสักสองสามเปอร์เซ็นต์ผ่านความถี่เรโซแนนซ์จำเพาะ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นสามลำดับความสำคัญเมื่อระดับพลังงานสองระดับเสื่อมลง ช่วยลดอุปสรรคพลังงานกระตุ้น
ทรงกลมสีเหลืองและทรงกลมสีเหลืองติดกับทรงกลมสีแดง (แทนอะตอมโซเดียมและโมเลกุลโซเดียม-ลิเธียม) กระเด้งไปมาในพื้นที่จำกัด นักฟิสิกส์เข้าใกล้เส้นทางที่ง่ายกว่าในการทำให้โมเลกุลเสื่อมสภาพของควอนตัม
ขณะนี้นักวิจัยตั้งใจที่จะศึกษาปรากฏการณ์อื่นๆ ที่แปลกใหม่กว่าโดยใช้เครื่องมือใหม่ที่พวกเขาพัฒนาขึ้น “เรามีความสนใจอย่างมากในการศึกษาพฤติกรรมร่วมกันของโมเลกุลและสหสัมพันธ์ควอนตัมในระบบเอนโทรปีต่ำที่น่าอัศจรรย์เหล่านี้” Ye กล่าว “นั่นคือสิ่งที่เรากำลังดำเนินการอยู่ในขณะนี้” ในอนาคตข้างหน้า เขากล่าวว่า “ข้อมูลควอนตัมอาจเป็นทิศทางที่น่าสนใจอย่างยิ่ง หากคุณสามารถควบคุมการเชื่อมโยงกันของควอนตัมได้ หากคุณสามารถสังเคราะห์ระบบที่มีเอนโทรปีต่ำมากพอที่คุณจะควบคุมควอนตัมได้ และตอนนี้คุณมีส่วนประกอบพิเศษที่เราสามารถปรับแต่งการโต้ตอบได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ส่วนผสมทั้งหมดเหล่านี้ กำลังตกอยู่ในสถานที่ เรายังไปไม่ถึงที่นั่นอย่างแน่นอน แต่ใครๆ ก็ฝันใหญ่ได้”
John Doyleจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในแมสซาชูเซตส์เห็นความก้าวหน้าที่สำคัญสองประการในงาน: “หนึ่งคือตัวอย่างโมเลกุล Fermi-degenerate นี้ซึ่งถูกกันออกจากกันเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ระยะยาว…ซึ่งเปิดประตูสู่ก๊าซควอนตัมหลายอะตอม” เขาอธิบาย “อีกประการหนึ่งคือแนวคิดพื้นฐานมากกว่าที่คุณสามารถควบคุมเคมีได้อย่างยอดเยี่ยมโดยการปรับการโต้ตอบระยะไกลเหล่านี้ ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าหากคุณเปลี่ยนสนามด้วยจำนวนเล็กน้อยคุณสามารถขับเคลื่อนระบบจากเจตจำนงที่ไม่เสถียรไปสู่ความมั่นคง ฉันคิดว่าจะถูกมองว่าเป็นความสำเร็จตามแบบฉบับ”
กล้องโทรทรรศน์ที่เกิดจากบอลลูนสามารถสังเกตปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์มากมายที่เครื่องมือภาคพื้นดินไม่สามารถทำได้ แต่ความต้องการในการระบายความร้อนที่หนักหน่วงจะจำกัดจำนวนอุปกรณ์ที่สามารถนำขึ้นไปบนที่สูงได้ นักวิจัยจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่าพบวิธีลดปัญหานี้โดยการลดน้ำหนักของระบบระบายความร้อนของกล้องโทรทรรศน์ลงอย่างมาก นักวิจัยได้ทดสอบแนวทางของพวกเขาในภารกิจที่เรียกว่า Balloon-Borne Cryogenic Testbed (BOBCAT) และมีภารกิจติดตามผลที่วางแผนไว้เพื่อศึกษาเพิ่มเติม
ดาราจักรที่อยู่ห่างไกลและเมฆก๊าซและฝุ่นที่ก่อตัวดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ปล่อยโฟตอนในบริเวณอินฟราเรดของสเปกตรัม เนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้นรังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่ วัตถุเหล่านี้จึงยากที่จะศึกษาจากพื้นดิน แม้ว่าภารกิจในอวกาศจะเป็นตัวเลือกที่ดี แต่ก็มีราคาแพงมาก ลูกโป่งที่นำกล้องโทรทรรศน์ขึ้นสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์เป็นทางเลือกที่ดีเพราะราคาถูกกว่ามาก
Credit : 58niutu.com 8thinfantry.net abhiaditya.com actorsembassyny.com adipexdietpillguide.net
