अप्रैल 12, 2024

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भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर की अब तक की सबसे मोटी बिल्ली बनाते हैं

भौतिक विज्ञानी श्रोडिंगर की अब तक की सबसे मोटी बिल्ली बनाते हैं

एक बिल्ली की कल्पना करो। मुझे लगता है कि आप एक जीवित कल्पना करते हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि। आप दोनों तरह से गलत हैं – लेकिन आप सही भी हैं।

यह क्वांटम राज्यों का वर्णन करने के लिए इरविन श्रोडिंगर के 1935 के विचार प्रयोग का अग्रदूत है। अब, शोधकर्ताओं ने श्रोडिंगर की वसा (यानी विशाल) बिल्ली बनाने में कामयाबी हासिल की है, क्वांटम दायरे की सीमाओं का परीक्षण किया है और जहां यह शास्त्रीय को रास्ता देता है। भौतिक विज्ञान।

इस प्रकार, श्रोडिंगर का प्रयोग इस प्रकार है: एक बिल्ली एक बॉक्स में एक जहर के साथ होती है जिसे उसके पैकेजिंग से जारी किया जाता है यदि एक रेडियोधर्मी पदार्थ का परमाणु भी बॉक्स में मौजूद होता है, क्षय होता है। चूँकि यह जानना असंभव है कि कोई पदार्थ एक निश्चित समय सीमा में विघटित होगा या नहीं, बिल्ली तब तक जीवित और मृत रहती है जब तक कि बॉक्स खोला नहीं जाता और कुछ वस्तुनिष्ठ सत्य निर्धारित नहीं हो जाता। (आप विचार प्रयोग के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं यहाँ.)

उसी तरह, क्वांटम अवस्थाओं में कण (qubits, यदि क्वांटम कंप्यूटर में बिट्स के रूप में उपयोग किया जाता है) क्वांटम सुपरपोजिशन (यानी “जीवित” और “मृत”) की स्थिति में होते हैं, जब तक कि उन्हें मापा नहीं जाता है, जिस बिंदु पर सुपरपोजिशन ढह जाता है। साधारण कंप्यूटर बिट्स के विपरीत, जिनका मान 0 या 1 होता है, क्यूबिट एक ही समय में 0 और 1 दोनों हो सकते हैं।

अब, शोधकर्ताओं ने श्रोडिंगर की बिल्ली को पहले से बनाई गई बिल्ली की तुलना में बहुत भारी बना दिया है, और मैला पानी का परीक्षण कर रहे हैं क्योंकि क्वांटम यांत्रिकी की दुनिया परिचित सूक्ष्म दुनिया को शास्त्रीय भौतिकी का रास्ता देती है। उनका शोध प्रकाशित इस सप्ताह विज्ञान में।

आभासी बिल्ली के स्थान पर एक छोटा क्रिस्टल था, जिसे दोलन की दो अवस्थाओं के सुपरपोज़िशन में रखा गया था। दोलन अवस्था (ऊपर या नीचे) श्रोडिंगर के विचार प्रयोग में जीवन या मृत्यु की स्थिति के बराबर हैं। परमाणु का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक सुपरकंडक्टिंग सर्कल, जो कि एक क्यूबिट है, का उपयोग किया गया था। टीम ने सर्किट में सामग्री बनाने के लिए एक विद्युत क्षेत्र संलग्न किया, जिससे इसकी सुपरपोजिशन क्रिस्टल में यात्रा कर सके। Capish?

क्रिस्टल (बाएं) और यह सुपरकंडक्टिंग सर्किट (निचले दाएं) से कैसे जुड़ा है, यह दिखाने वाला एक ग्राफिक।

ईटीएच ज्यूरिख के एक भौतिक विज्ञानी और विश्वविद्यालयों में से एक अध्ययन के प्रमुख लेखक यूएन झू ने कहा, “क्रिस्टल में दोलन की दो अवस्थाओं को सुपरपोजिशन में रखकर, हमने प्रभावी रूप से 16 माइक्रोग्राम वजन वाली श्रोडिंगर की बिल्ली बनाई है।” शुरू करना.

16 माइक्रोग्राम मोटे तौर पर रेत के एक दाने के द्रव्यमान के बराबर है, और यह क्वांटम स्तर पर एक बहुत मोटी बिल्ली है। संस्करण के अनुसार, यह “एक परमाणु या एक अणु से अरबों गुना भारी है, जो इसे आज तक की सबसे मोटी क्वांटम बिल्ली बनाता है।”

यह पहली बार नहीं है जब भौतिकविदों ने परीक्षण किया है कि शास्त्रीय वस्तुओं में क्वांटम व्यवहार देखे जा सकते हैं या नहीं। पिछले साल, एक अलग टीम उन्होंने घोषणा की कि उन्होंने टार्डिग्रेड्स को उलझा दिया हैहालांकि कई भौतिकविदों ने गिज्मोदो को बताया कि दावा अफीम था।

यह थोड़ा अलग है, क्योंकि बाद वाली टीम केवल क्वांटम अवस्था में किसी वस्तु के द्रव्यमान का परीक्षण कर रही थी, न कि किसी जीवित जीव की उलझने की क्षमता का। हालांकि यह टीम की योजनाओं में नहीं है, बड़े समूहों के साथ काम करना “हमें बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देगा कि वास्तविक बिल्लियों की मैक्रोस्कोपिक दुनिया में क्वांटम प्रभाव क्यों गायब हो जाते हैं,” झू ने कहा।

दो दुनियाओं के बीच वास्तविक सीमा के रूप में? “कोई नहीं जानता,” ईटीएच ज्यूरिख के एक भौतिक विज्ञानी और शोध पत्र के सह-लेखक मैटेओ फडेल ने गिज्मोदो को एक ईमेल में लिखा था। “यह दिलचस्प बात है, और बड़े पैमाने पर लाभ प्रणालियों में क्वांटम प्रभाव दिखाने का कारण इतना अभूतपूर्व है।”

नया शोध श्रोडिंगर के प्रसिद्ध विचार प्रयोग को लेता है और इसे कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग देता है। सुपरपोज़िशन अवस्था में क्वांटम सामग्री को नियंत्रित करना कई क्षेत्रों में उपयोगी हो सकता है जहाँ बहुत सटीक माप की आवश्यकता होती है; उदाहरण के लिए, सहायता गुरुत्वाकर्षण तरंगों को मापने वाले इंटरफेरोमीटर में शोर में कमी.

फैडेल वर्तमान में अध्ययन कर रहे हैं “क्या गुरुत्वाकर्षण क्वांटम राज्यों के पतन में एक भूमिका निभाता है, विशेष रूप से क्या यह क्वांटम से क्लासिकल में संक्रमण के लिए जिम्मेदार है जैसा कि दो दशक पहले पेनरोज़ द्वारा सुझाया गया था।” गुरुत्वाकर्षण उप-परमाण्विक स्तर पर मौजूद नहीं लगता है और कण भौतिकी के मानक मॉडल में इसका हिसाब नहीं है।

क्वांटम दायरे तैयार है नई खोजेंदुर्भाग्य से, यह भरा हुआ है अज्ञातऔर गतिरोधऔर कष्टप्रद नई समस्याएं.

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