חדשות טכנולוגיה

מהנדסים אוסטרלים פתרו בטעות תעלומת קוונטית בת 58 שנים

לפני כמעט 60 שנה חזה הפיזיקאי זוכה פרס הנובל ניקולס בלומברגן תופעה חדשה ומלהיבה שנקראת 'תהודה חשמלית גרעינית'. אך איש לא הצליח להציג אותה בפעולה – עד עכשיו.

עדויות בפועל לתופעה התגלו לאחרונה בטעות במעבדה באוניברסיטת ניו סאות 'ויילס (UNSW) באוסטרליה, הודות לציוד לקוי. פריצת הדרך מעניקה למדענים רמה חדשה של שליטה בגרעיני האטום, ויכולה להאיץ את פיתוח מחשבי הקוונטים.

הרעיון שנמצא במרכז התופעה הוא הרעיון של שליטה בסיבוב אטומים בודדים באמצעות שדות חשמליים ולא מגנטיים. המשמעות היא ניהול מדויק יותר של גרעיני אטום, אשר יכולה להשפיע עמוקות על תחומים שונים.

"תגלית זו אומרת שיש לנו עכשיו מסלול לבניית מחשבים קוונטים באמצעות סיבוב של אטומים בודדים ללא צורך בשדה מגנטי מתנדנד להפעלתם", אומר פיזיקאי הקוונטים אנדראה מורלו, מ- UNSW.

במצבים מסוימים, לתהודה חשמלית גרעינית יש פוטנציאל להחליף את השימוש בתהודה מגנטית גרעינית, הנמצאת בשימוש נרחב כיום למגוון מטרות: לסריקת גוף אנושי, יסודות כימיים, מבנה סלעים ועוד.

הבעיה עם האופציה המגנטית היא שהיא דורשת זרמים חזקים, סלילים גדולים וכמות גדולה של שטח – תחשבו על גודל סורק fMRI בבית החולים המקומי שלכם, למשל.

לא רק זה, במובנים מסוימים מדובר גם בכלי קצת מסורבל. אם אתה רוצה לשלוט בגרעינים אטומיים בודדים למחשוב קוונטי או חיישנים קטנים מאוד, אז תהודה מגנטית גרעינית אינה כלי טוב לתפקיד.

"ביצוע תהודה מגנטית זה כמו לנסות להזיז כדור מסוים על שולחן ביליארד באמצעות הרמה וטלטול של כל השולחן, האומנם נצליח להזיז את הכדור הספציפי אבל אנחנו נזיז גם את כל האחרים באותו הזמן".

"פריצת הדרך בתחום התהודה החשמלית זה כמו להשתמש במקל ביליארד כדי להכות בכדור בדיוק איפה שאתה רוצה".

פיצוח של התעלומה התרחשה במהלך ניסוי בתהודה מגנטית גרעינית, והכל בגלל אנטנה שבורה. לאחר ששברו את הראש בגלל התוצאות הבלתי צפויות, החוקרים הבינו שהציוד שלהם לקוי ובעצם הציג תהודה חשמלית גרעינית.

באמצעות מודלים תיאורטיים, הצליח הצוות להראות שהשדות החשמליים יכולים להשפיע על הגרעין ברמה הבסיסית, לעוות את הקשרים האטומיים סביב הגרעין ולגרום לו לכוון את עצמו מחדש.

המחקר פורסם בכתב העת Nature.

מקור
nature

יאיר צרפתי

מייסד האתר והעורך הראשי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

Back to top button