Parçacıkları bir vakumda havaya kaldırmak

Parçacıkları bir vakumda havaya kaldırmak
Beğendiysen Yazıyı Paylaş !!

[ad_1]
Hem büyük nesnelerin hem de tek atomların havaya kaldırılması, bilim ve mühendislikte yaygın olarak kullanılan bir teknik haline geldi. Son yıllarda, birçok araştırmacı yeni bir ufuk keşfetmeye başladı: nano ve mikro parçacıkların -hala tek bir saç telinin çapından daha küçük, ancak milyarlarca atomdan oluşan- vakumda havaya kaldırılması.

Bu nesnelerin yüksek hassasiyetle çevrilmesini ve döndürülmesini manipüle etme ve ölçme yeteneği, temel ve uygulamalı araştırmalar için benzersiz fırsatlara sahip yeni bir deneysel platform oluşturdu.

“Sadece birkaç örnek vermek gerekirse: havaya kaldırılan nesnelerin dış kuvvetlere ve ivmelere karşı yüksek hassasiyetleri, hem sensör geliştirmeyi hem de yeni fizik arayışlarını ve bu parçacıkların hareketini etkileyen sürtünme ve kuvvetlerin tam kontrolünü, stokastik termodinamik hipotezlerin test edilmesini sağlıyor. Ayrıca, ultra yüksek vakum yaratılarak sürtünme ve gürültü temel bir minimuma indirilebilir, bu da yalnızca kuantum algılama ve algılamanın değil, aynı zamanda şimdiye kadar keşfedilmemiş büyük kütleler rejiminde makroskopik kuantum süperpozisyonlarının keşfedilmesinin de yolunu açar”, diyor Oriol Romero. Avusturya Bilimler Akademisi Kuantum Optik ve Kuantum Bilgi Enstitüsü ve Innsbruck Üniversitesi Teorik Fizik Bölümü’nden Isart.

Kuantum temel durumuna soğutuldu

2010 yılında, kuantum optik teknikleri ilk olarak bir optik boşluk kullanarak havaya kaldırılmış bir nanoparçacığın hareketini kuantum rejimine soğutmanın bir yolu olarak önerildi. O zamandan beri, bu öneriler deneysel olarak geliştirildi ve optik, elektriksel ve manyetik kuvvetlere dayalı kontrol mekanizmalarının gerçekleştirilmesiyle tamamlandı. Şimdiye kadar, hem optik boşluk tabanlı hem de aktif geri beslemeli soğutma şemaları, dielektrik bir havaya kaldırılmış nanoparçacığın hareketini kuantum temel durumuna soğutmayı başardı ve keşfedilmemiş kuantum fiziğine giden yolu açtı.

Fizik, malzeme bilimi ve sensörler

Nano-nesnelerin yüksek vakumda havaya kaldırılması, çevreden daha önce erişilemeyen izolasyon sağlayarak araştırma ve uygulamalar için yeni fırsatlar sunar. Carlos Gonzalez, “Mevcut araç kutusu, mıknatıslar, metaller, renk merkezleri içeren elmaslar, grafen, sıvı damlacıklar ve hatta süper akışkan helyum dahil olmak üzere her türlü nano nesneyi optik, elektriksel ve manyetik etkileşimler yoluyla havaya kaldırmaya ve kontrol etmeye izin veriyor”, diye açıklıyor Carlos Gonzalez. Ballestero, Innsbruck Üniversitesi Teorik Fizik Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı. “Bu etkileşimler aynı zamanda iç serbestlik derecelerini (örneğin fononlar, magnonlar, eksitonlar) iyi kontrol edilen dış serbestlik dereceleriyle (çeviri, döndürme) birleştirmek için bir araç sağlar.”

Havaya kaldırılan sistemler, aşırı koşullarda maddenin incelenebildiği ve hatta mühendisliğinin yapılabildiği malzeme bilimi için temiz test ortamlarıdır. Ayrıca, havaya kaldırılan sistemler, denge dışı fiziği incelemek için ideal bir platformdur. Kontrolü havaya kaldırılmış bir parçacığın tüm serbestlik derecelerine genişletmek, gürültü ve uyumsuzluk kaynaklarının azaltılmasına olanak tanır. Yeni bir makroskopik kuantum fiziği rejimine (örneğin milyarlarca atomdan oluşan nesnelerin makroskopik kuantum süperpozisyonlarının hazırlanması) ve henüz keşfedilmemiş rejimlerde zayıf kuvvetlerin (örneğin karanlık madde modelleri tarafından tahmin edilenler) araştırılmasına kapı açacaktır. Son olarak, kuvvetlerin ultra hassas tespiti için havaya kaldırılan sistemlerin kullanımı, gravimetreler, basınç sensörleri, atalet kuvveti sensörleri ve elektrik/manyetik alan sensörleri dahil olmak üzere ticari algılama uygulamaları için de fırsatlar sunar.


Kuantum parçacıkları: Çekilmiş ve sıkıştırılmış


[ad_2]

Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir