جسم

جسم كمومي عياني

جسم واسع النطاق، مثل حبة غبار أو كرة ضخمة، يُظهر سلوكًا كموميًا.
1 صيغ

الوصف

الجسم الكمومي العياني هو نظام فيزيائي كبير بما يكفي ليكون مرئيًا أو ملموسًا، ومع ذلك يُظهر خصائص ميكانيكا الكم مثل التراكب أو التشابك. هذا يتحدى الحدس الكلاسيكي الذي يفترض أن الأجسام الكبيرة تتصرف دائمًا بشكل حتمي. تشمل الأمثلة الدوائر فائقة التوصيل، والرنانات البصرية الميكانيكية، والجسيمات النانوية المعلقة. دراسة هذه الأجسام تختبر الحدود بين العالمين الكمومي والكلاسيكي وقد تمكن من تطوير تقنيات جديدة مثل الحساسات الكمومية والحواسيب الكمومية.

التاريخ

تعود الفكرة إلى تجربة شرودنغر الفكرية عام 1935، لكن التحقق التجريبي بدأ في القرن الحادي والعشرين مع الرنانات الميكانيكية. من الإنجازات البارزة تبريد مرآة عيانية إلى حالتها الأرضية الكمومية في عام 2009، وتشابك جسمين عيانيين في عام 2021.

كيف يعمل

لجعل جسم عياني كموميًا، يجب عزله عن بيئته لمنع فقدان الترابط الكمومي—وهو فقدان التماسك الكمومي بسبب التفاعلات مع الحرارة أو الاهتزاز أو الضوء. تشمل التقنيات التبريد إلى ما يقرب من الصفر المطلق، وتعليق الجسم في الفراغ، واستخدام التبريد بالليزر لتقليل حركته إلى الحالة الأرضية الكمومية. بمجرد العزل، يمكن وضع حركة مركز كتلة الجسم في تراكب لموقعين، أو يمكن تشابك أنماط اهتزازه مع الفوتونات.

في التطبيق

يُستخدم في الاستشعار الكمومي لقياس القوى الدقيقة والتسارعات والمجالات الجاذبية، وكمنصات اختبار لميكانيكا الكم في أنظمة جديدة.

حقيقة طريفة

في عام 2021، قام الباحثون بتشابك طبقتين اهتزازيتين يبلغ عرض كل منهما عرض شعرة إنسان تقريبًا، مما أظهر التشابك الكمومي في أجسام مرئية بالعين المجردة.

Concept graph →

صيغ

$$I = k M R^2$$
Moment of inertia for spherical objects with mass distribution.
ما في الصيغة
IمتغيرMoment of inertia — عزم القصور الذاتي kilogram metre squared
kمتغيرDimensionless shape factor
MمتغيرMass of the sphere — كتلة kilogram
RمتغيرRadius of the sphere — نصف قطر metre
i\approx\frac{2}{5}(1+y)mr^2 · 2607.17609v1

مقالات ذات صلة · 0

لا مقالات بعد