به گزارش ایسنا و به نقل از physicsworld علم و فناوری کوانتومی در سال ۲۰۲۴ شاهد پیشرفت‌های چشمگیری بود که بسیاری از آن‌ها به مرزهای جدیدی در تحقیقات علمی و تجربی رسیدند. در این سال، فیزیکدانان و محققان در سراسر جهان ایده‌ها و راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را برای حل چالش‌های دیرینه مطرح کردند که می‌تواند مسیر آینده این حوزه را تغییر دهد.

در ماه جولای، محققان مرکز Forschungszentrum Jülich آلمان و مرکز IBS برای علوم نانوی کوانتومی در کره جنوبی از ساخت یک حسگر کوانتومی جدید خبر دادند که قادر است میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی اتم‌های منفرد را شناسایی کند. این حسگر بر اساس یک مولکول با الکترون جفت‌نشده ساخته شده است که به نوک میکروسکوپ تونلی روبشی متصل شده و می‌تواند میدان‌های دوقطبی مغناطیسی و الکتریکی را اندازه‌گیری کند.

در همان ماه، تیمی از دانشگاه ملبورن استرالیا نیز حسگری ساختند که می‌تواند میدان‌های مغناطیسی را در هر جهتی تشخیص دهد. این حسگر همه‌جهته بر اساس یک نقص کربنی در نیترید بور هگزاگونال (hBN) ساخته شده است که می‌تواند تغییرات دما را نیز اندازه‌گیری کند و این اختراع می‌تواند تأثیر زیادی در مطالعات کوانتومی و فناوری‌های آینده داشته باشد.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در انتقال اطلاعات کوانتومی، جذب فوتون‌ها توسط هر محیطی است که اطلاعات از آن عبور می‌کنند. از جمله این محیط‌ها می‌توان به فیبرهای نوری با مشخصات بالا و حتی جو زمین اشاره کرد که می‌توانند به‌طور چشمگیری مانع از انتقال درست اطلاعات شوند. در این راستا، در ماه جولای، تیمی از دانشگاه‌های شیکاگو، کالیفرنیا و استنفورد پیشنهاد کردند که یک شبکه لوله‌های خلا به اندازه قاره می‌تواند اطلاعات کوانتومی را با سرعت‌هایی به اندازه ۱۰¹³ کیوبیت در ثانیه منتقل کند که به مراتب سریع‌تر از روش‌های فعلی است. این پیشرفت می‌تواند باعث کاهش مشکلات در انتقال اطلاعات کوانتومی در مسافت‌های طولانی شود.

در عرصه مطالعه گرانش، ایده‌های جالبی مطرح شد. یکی از این پیشنهادات به بررسی همبستگی‌ها در پاندول‌های پیچشی اختصاص داشت که در صورت مشاهده همبستگی‌های غیرقابل توضیح در چارچوب نظریه کلاسیک گرانش، می‌تواند نشان دهد که گرانش از دید کوانتومی نیز قابل توضیح است. این نوع پژوهش‌ها می‌توانند به درک بهتر و دقیق‌تری از گرانش در مقیاس کوانتومی منجر شون، همچنین محققان آزمایشگاه SLAC در ایالات متحده پیشنهاد کردند که اگر کیوبیت‌ها دچار اختلال می‌شوند و دلیل آن مشخص نیست، شاید این اختلالات به دلیل بمباران دائمی آن‌ها با ماده تاریک باشد. این ایده که استفاده از کیوبیت‌های پر سر و صدا برای شناسایی ماده تاریک می‌تواند یک پیشرفت چشمگیر در این زمینه باشد، توجه بسیاری از محققان را جلب کرده است.

این دستاوردها تنها بخشی از پیشرفت‌های علمی در سال ۲۰۲۴ است که می‌تواند آینده علم و فناوری کوانتومی را به‌طور چشمگیری متحول کند. در عین حال، این دستاوردها همچنان با چالش‌های زیادی روبه‌رو هستند که نیاز به همکاری‌های جهانی و نوآوری‌های بیشتر در آینده دارند.

انتهای پیام