นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกาใช้แหนบแบบใช้แสงเพื่อสร้างโมเลกุลเดี่ยวจากอะตอมคู่เดียว เทคนิคที่พวกเขาใช้เรียกว่าสมาคมแม่เหล็กทำให้สามารถสร้างโมเลกุลในสถานะควอนตัมที่เฉพาะเจาะจง ย้อนกลับได้ งานนี้จึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างตัวอย่างโมเลกุลที่มีค่าเอนโทรปีต่ำสำหรับการใช้งานในการคำนวณควอนตัมและการจำลองควอนตัม ในการทดลองของพวกเขา
นักวิจัย
ได้จำกัดอะตอมของโซเดียม (Na) และอะตอมของซีเซียม (Cs) ที่ศูนย์กลางของกับดักแสงที่เกิดขึ้นจากการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดที่รุนแรง จากนั้นพวกเขาก็เปลี่ยนอะตอมที่ติดอยู่ให้กลายเป็นโมเลกุลโดยการเพิ่มสนามแม่เหล็กโดยรอบ “ในกระบวนการนี้ [สมาคมแม่เหล็ก]
สถานะควอนตัมของโมเลกุลที่เกิดขึ้นจะถูกกำหนดโดยสถานะของอะตอมตั้งต้นทั้งหมด” หัวหน้า ทีม วิจัยอธิบาย “ด้วยการเตรียมสถานะเริ่มต้นของอะตอมอย่างระมัดระวัง เราสามารถสร้างโมเลกุลในสถานะการเคลื่อนไหวและภายในที่เฉพาะเจาะจง”พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าอะตอมทั้งหมดถูกเตรียม
ในสถานะการเคลื่อนที่ต่ำสุด โมเลกุลที่ก่อตัวขึ้นก็จะอยู่ในสภาพการเคลื่อนที่ต่ำสุดเช่นกัน ในทางกลับกัน หากอะตอมถูกเตรียมอย่างระมัดระวังในสภาวะที่มีการเคลื่อนไหวแบบตื่นเต้น โมเลกุลที่เกิดขึ้นจะถูกกระตุ้นแบบหมุน การปรับปรุงวิธีการก่อนหน้านี้วิธีการรวมตัวของแมกนีโตแอสโซซิเอชันเคยถูกใช้
เพื่อสร้างโมเลกุลในระบบอะตอมเย็นอื่นๆ หลายระบบ จางกล่าว แต่โดยทั่วไปแล้ววิธีการเหล่านี้มักประกอบด้วยกลุ่มที่ใหญ่กว่าซึ่งมีอะตอมมากกว่า แม้ว่าบางครั้งอายุการใช้งานของโมเลกุลที่ผลิตขึ้นจะยาวนานกว่างานปัจจุบันมาก แต่ก็พิสูจน์ได้ยากกว่าที่จะควบคุมโมเลกุลทีละตัว “งานของเราต่อยอด
จากงานวิจัยก่อนหน้านี้และขยายไปสู่การสร้างโมเลกุลเดี่ยวจากอะตอมคู่เดียวในแหนบออปติก”
เทคนิคใหม่นี้ยังปรับปรุงวิธีก่อนหน้านี้ 2 วิธีที่แสดงโดย Ni และทีมของเธอ ในการศึกษาครั้งแรก นักวิจัยใช้เลเซอร์จับอะตอมคู่หนึ่งให้อยู่ในสถานะโมเลกุลที่ตื่นเต้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเชื่อมโยง
ด้วยแสง
ในวินาทีนั้น พวกเขาใช้ลำแสงเลเซอร์คู่หนึ่งเพื่อแปลงคู่อะตอมให้กลายเป็นโมเลกุลที่มีพันธะอย่างอ่อน ความพยายามทั้งสองมีข้อเสีย Zhang กล่าว “ในวิธีแรก โมเลกุลที่ถูกกระตุ้นจะสลายตัวเป็นสถานะจำนวนมากที่เราไม่สามารถตรวจจับได้ และในวิธีที่สอง ลำแสงเลเซอร์จะทำลายโมเลกุลที่มันก่อตัวขึ้น”
พันธบัตรที่อ่อนแอ โมเลกุลที่เกิดขึ้นในการศึกษาครั้งใหม่ ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในจดหมายทบทวนทางกายภาพยังคงมีพันธะเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ท่ามกลางนัยอื่นๆ ความอ่อนแอของพันธะระหว่างอะตอมหมายความว่าโมเลกุลไม่มีโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นเงื่อนไข
ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ต้องมีการพัวพันระหว่างสถานะควอนตัมของอะตอม เพื่อแก้ปัญหานี้ Ni และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าพวกเขาจะพยายามทำให้โมเลกุลเข้าสู่สถานะพื้นดินที่สมบูรณ์ ซึ่งพวกมันจะเสถียรกว่าและสามารถโต้ตอบกันผ่านปฏิกิริยาไดโพล-ไดโพล
นอกจากการผลิตโมเลกุลที่พันกันแล้ว ทีมงานยังหวังที่จะขยายขนาดเทคนิคของพวกเขา “ปัจจุบัน เรามีเพียงโมเลกุลเดียวในปากคีบอันเดียว แต่แนวคิดคือการขยายขนาดแหนบหลายอัน โดยแต่ละอันมีโมเลกุลเดียวที่เราสามารถควบคุมแยกกันได้” กล่าว “จากนั้นเราสามารถจินตนาการ
ถูกค้นพบ
ในปี 1879 ซึ่งระบุว่าเมื่อแผ่นวัสดุตัวนำบาง ๆ วางในแนวตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ไหลไปตามแผ่นทำให้เกิดความต่างศักย์ที่มุมฉากกับทั้งกระแสและสนามแม่เหล็ก เมื่อสังเกตแผ่นที่อุณหภูมิต่ำ เอฟเฟกต์ควอนตัมฮอลล์จำนวนเต็ม (ค้นพบในปี 1980)
จะปรากฏขึ้นชัดเจน ความต้านทานของแผ่นตอนนี้แตกต่างกันไปตามขั้นตอนที่ชาญฉลาดเมื่อฟิลด์เพิ่มขึ้น ค้นพบเมื่อพวกเขาศึกษาผลกระทบนี้ที่ต่ำกว่า 1 เคลวินและด้วยสนามแม่เหล็กที่ 20 Telsa ความต้านทานจะทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกัน แต่มีขั้นตอนใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ สิ่งนี้ขัดแย้งกับที่นักฟิสิกส์
สสารควบแน่นคาดหวังไว้อย่างสิ้นเชิงจากข้อมูลของลาฟลิน อิเล็กตรอนที่ถูกขังอยู่ในสนามแม่เหล็กแรงสูงจะควบแน่นเป็นสถานะรวมใหม่ที่แปลกใหม่ ซึ่งก็คือของเหลวควอนตัม คล้ายกับวิธีที่สถานะรวมก่อตัวขึ้นในฮีเลียมของไหลยิ่งยวด ควอนตัมของฟลักซ์แม่เหล็กและอิเล็กตรอนมีอยู่ในรูปที่นำกระแสไฟฟ้า
ในทฤษฎีของลาฟลิน ตัวส่วนจะเป็นเลขคี่เสมอ ดังนั้น จึงสามารถมีประจุหนึ่งในสาม หนึ่งในห้า และหนึ่งในเจ็ดของอิเล็กตรอนได้ ลาฟลินบอกว่าเขาได้ยินว่าเขาได้รับชัยชนะในโทรศัพท์ก่อนรุ่งสางจากสตอกโฮล์ม “ผมกินกล้วยจนหมด หลังจากนั้นผมก็ชงกาแฟดื่ม” เขาบอกกับสถานีโทรทัศน์ NBC
“ฉันหวังว่าจะใช้สิ่งนี้เป็นกล่องสบู่เพื่อบอกผู้คนว่าธรรมชาติมหัศจรรย์จริงๆ เป็นอย่างไร และเพื่อขับเคลื่อนความคิดที่ว่ามีสิ่งใหม่ๆ ในโลกอยู่ทั่วทุกที่หากคุณมีตาที่มองเห็น” เขาพูดว่า.โดยใช้ระบบเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมหรือเครื่องจำลองควอนตัม” เธออธิบาย ในทางตรงกันข้าม
การทำความเข้าใจพฤติกรรมของโมเลกุลในระดับควอนตัมสามารถช่วยพัฒนายาใหม่หรือปรับปรุงการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์เคมีได้ อย่างไรก็ตาม คณิตศาสตร์เบื้องหลังเคมีควอนตัมนั้นซับซ้อนเหลือเกิน
ทฤษฎีความหนาแน่น-หน้าที่ช่วยลดความซับซ้อนของคณิตศาสตร์เกี่ยวกับพฤติกรรมของอิเล็กตรอน
ในโมเลกุล แทนที่จะต้องคำนวณตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนทุกตัวในโมเลกุล พิสูจน์ว่าสามารถหาพลังงานทั้งหมดของโมเลกุลได้โดยการคำนวณจำนวนอิเล็กตรอนโดยเฉลี่ยในพื้นที่วงโคจรที่กำหนด ซึ่งก็คือความหนาแน่นของอิเล็กตรอน สิ่งนี้ทำให้นักเคมีสามารถจำลองคุณสมบัติ
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
