خب، اگه همیشه فکر می‌کردین کوانتوم فقط مال آزمایشگاهای عجیب با دمای نزدیک صفر مطلق و آزمایشای خاصه، الان وقتشه نظرتونو عوض کنین! یه تیم باحال از دانشمندای دانشگاه وین (TU Wien) با همکاری ETH Zurich اولین بار موفق شدن تو دمای اتاق و روی گوی‌هایی که اندازه‌شون از یه دونه شن کوچیک‌تره، حالت کوانتومی رو فعال کنن! یعنی چی؟ یعنی این رکورد رسما قوانین بازی رو عوض کرده.
حالا بذارین اول یه کوچولو درباره فیزیک کوانتومی بگم: این شاخه علمی نسبتاً جدیده و داره تلاش می‌کنه جهان رو با بررسی رفتار ماده و انرژی در مقیاس اتمی و حتی کوچیک‌تر توضیح بده. یعنی جایی که دیگه قوانین فیزیکِ کلاسیک جواب نمی‌ده و داستان خیلی عجیب‌تر میشه. مثلاً تو همین کوانتوم، درباره چیزایی مثل برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی (یعنی حالتی که مثلاً دو ذره جوری به هم وصلن که حتی فاصله هم روشون اثر نداره!) صحبت میشه.
تا الان، دانشمندا بیشتر دنبال کشف این ویژگی‌ها تو سطح اتم و ذره‌های واقعا کوچیک بودن. همیشه هم واسه این آزمایش‌ها باید همه‌چی رو حسابی سرد می‌کردن؛ چون هرچی محیط گرم‌تر باشه، همه چی بیشتر قر و قاطی میشه و ذره‌ها نمی‌تونن حالت کوانتومی خالص داشته باشن. اما سوال اینجا بود: واقعاً فقط چیزای کوچولو می‌تونن حالت کوانتومی داشته باشن، یا میشه تو چیزای بزرگ‌تر و دمای بالاتر هم کشفش کرد؟
داستان اینه که این دانشمندا اومدن سراغ یه گوی شیشه‌ای میکروسکوپی، یه ذره بیضی‌شکل که از یه دونه شن هم کوچیک‌تره. اگه این توپک رو بذارین تو یه میدان الکترومغناطیس (یعنی جایی که شارژای الکتریکی و نیروی مغناطیسی ترکیب شدن)، مثل عقربه قطب‌نما دور یه حالت تعادل شروع می‌کنه به چرخیدن.
حالا نکته جالبش اینجاست: این تیم اومدن ترکیب لیزر و آیینه رو جوری به کار بردن که هم بتونن انرژی به ذره بدن، هم ازش بگیرن. مثل اینه که یه پایه‌ای بذاری تا چرخش توپک رو کنترل کنی. با تنظیم هوشمند آیینه‌ها، انرژی چرخشی ذره هی کمتر و کمتر میشه تا به همون حالت پایه‌ای کوانتومی (یا اصطلاحاً ground state که پایین‌ترین حد لرزشه) نزدیک بشه.
نکته باحال اینجاست که خودشون گفتن ذره موقع آزمایش چندصد درجه دما داشته! ولی انرژی چرخشش رو تا حد حالت کوانتومی پایین آوردن بدون اینکه گرمای داخلی ذره خاصاً کم بشه. یعنی چی؟ یعنی از دید کوانتومی، یه بخش از حرکت ذره مثل اینه که یخ بزنه، ولی بقیه‌ش هنوز گرمه. این یعنی حالت کوانتومی خالص، حتی بدون نیاز به دماهای فضایی فوق‌العاده پایین که تا قبل این حکم برای این داستان داشت.
کاربردش چیه؟ خب، این دستاورد راه رو برای آزمایش‌ها و فنّاوری‌های بعدی تو زمینه رمزنگاری (یعنی کد کردن اطلاعات با روشای تقریباً غیرقابل هک)، شبیه‌سازی کوانتومی، سنسورها و حتی کامپیوترهای کوانتومی باحال‌تر و راحت‌تر هموار می‌کنه.
در آخر هم این تیم نتایجشونو تو مجله معتبر Nature Physics منتشر کردن تا کل دنیا در جریان این رکورد عجیب‌غریب باشن. خلاصه، احتمالا در آینده‌ای نزدیک «کوانتوم» دیگه فقط مال فریزرهای سرد و داستانای مهندسا نخواهد بود! اگر دنبال باحال‌ترین اخبار علمی هستین، این خبر یکی از شگفت‌انگیزترین‌هاشه.
منبع: +
