โมเลกุลโพลีอะตอมมิกแต่ละตัวถูกขังอยู่ในอาร์เรย์ของแหนบแบบออปติคัลเป็นครั้งแรก นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาสามารถควบคุมสถานะควอนตัมแต่ละสถานะของโมเลกุลสามอะตอมได้ และเทคนิคนี้สามารถค้นหาการประยุกต์ใช้ในการคำนวณควอนตัมและค้นหาฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐานได้
การทำให้โมเลกุลเย็นลงจนถึงอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ถือเป็นขอบเขตที่น่าตื่นเต้นในฟิสิกส์ที่มีความเย็นจัด เนื่องจากเป็นช่องทางที่แสดงให้เห็นว่ากลศาสตร์ควอนตัมขับเคลื่อนกระบวนการทางเคมีอย่างไร เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักฟิสิกส์ทำให้อะตอมเย็นลงจนมีอุณหภูมิที่เย็นจัด อย่างไรก็ตาม โมเลกุลมีความท้าทายมากขึ้นในการทำให้เย็นลง เนื่องจากสามารถกักเก็บพลังงานในระดับอิสระที่มากขึ้น (การหมุนและการสั่น) และการทำความเย็นโมเลกุลจะต้องเอาพลังงานออกจากสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด ความสำเร็จอย่างมากเกิดขึ้นได้ด้วยโมเลกุลไดอะตอมมิก แต่จำนวนระดับความอิสระจะเพิ่มขึ้นอย่างสูงเมื่อมีอะตอมเพิ่มเติมทุกๆ อะตอม ดังนั้นความก้าวหน้ากับโมเลกุลที่ใหญ่กว่าจึงมีจำกัดมากขึ้น
ตอนนี้ จอห์น ดอยล์, นาธาเนียล วิลาส และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้ทำให้โมเลกุลไตรอะตอมแต่ละโมเลกุลเย็นลงจนเหลือสถานะควอนตัมควอนตัม แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยแคลเซียม ออกซิเจน และอะตอมไฮโดรเจน
เรขาคณิตเชิงเส้น
“สิ่งสำคัญที่เราชอบเกี่ยวกับโมเลกุลนี้คือ ในสถานะพื้น มันมีเรขาคณิตเชิงเส้น” Vilas อธิบาย “แต่มันมีสถานะตื่นเต้นต่ำและมีเรขาคณิตโค้งงอ…และนั่นทำให้คุณมีการหมุนเพิ่มเติม ระดับความเป็นอิสระ”
ในปี 2022 ทีมงานรวมทั้งวิลาสและดอยล์ เลเซอร์ทำให้เมฆของโมเลกุลเหล่านี้เย็นลงเหลือ 110 μK ในกับดักแมกนีโตออปติก อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครเคยทำให้โมเลกุลแต่ละโมเลกุลที่มีอะตอมมากกว่าสองอะตอมเย็นลงในสถานะควอนตัมพื้นดินมาก่อน
ในงานชิ้นใหม่ Vilas และเพื่อนร่วมงานได้โหลดโมเลกุลของพวกเขาจากกับดักแบบแมกนีโตออปติคัลลงในอาร์เรย์ของกับดักแหนบแบบใช้แสงที่อยู่ติดกันหกอัน พวกเขาใช้พัลส์เลเซอร์เพื่อส่งเสริมโมเลกุลบางส่วนให้อยู่ในสถานะตื่นเต้น: "เพราะว่าโมเลกุลที่ตื่นเต้นนี้อยู่ที่นั่น จึงมีส่วนตัดขวางที่ใหญ่กว่ามากสำหรับโมเลกุลที่จะโต้ตอบ" Vilas กล่าว "ดังนั้นจึงมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างไดโพล-ไดโพลระหว่างพื้นดิน สภาพและสภาพตื่นเต้นที่นำไปสู่การชนที่ไม่ยืดหยุ่นและพวกมันก็หายไปจากกับดัก” เมื่อใช้วิธีการนี้ นักวิจัยได้ลดจำนวนโมเลกุลในกับดักแหนบเกือบทั้งหมดให้เหลือเพียงโมเลกุลเดียว
ก่อนที่พวกเขาจะดำเนินการถ่ายภาพโมเลกุลต่อไปได้ นักวิจัยต้องตัดสินใจว่าควรใช้ความยาวคลื่นแสงเท่าใดสำหรับแหนบแบบใช้แสง ข้อกำหนดหลักคือแหนบจะต้องไม่ทำให้เกิดการกระตุ้นโดยไม่ได้ตั้งใจจนเข้าสู่สภาวะมืด สิ่งเหล่านี้คือสถานะควอนตัมของโมเลกุลที่เลเซอร์โพรบมองไม่เห็น โครงสร้างพลังงานของโมเลกุลมีความซับซ้อนมากจนรัฐที่อยู่สูงหลายแห่งไม่ได้รับมอบหมายให้ควบคุมการเคลื่อนที่ของโมเลกุล แต่นักวิจัยพบว่าแสงที่ความยาวคลื่น 784.5 นาโนเมตรทำให้เกิดการสูญเสียน้อยที่สุด
การสะสมของประชากร
จากนั้นนักวิจัยใช้เลเซอร์ 609 นาโนเมตรเพื่อขับเคลื่อนการส่งผ่านจากโครงสร้างเชิงเส้นของโมเลกุลซึ่งมีอะตอมทั้งสามอยู่ในแนวเดียวกัน ไปยังโหมดการสั่นสะเทือนที่เส้นโค้งงอ โมเลกุลถูกทิ้งไว้รวมกันของระดับย่อยของการหมุนที่เกือบจะเสื่อมลงสามระดับ ด้วยการปั๊มโมเลกุลด้วยเลเซอร์ 623 นาโนเมตรในเวลาต่อมา พวกเขาตื่นเต้นให้โมเลกุลอยู่ในสถานะที่สลายตัวกลับไปยังระดับย่อยดั้งเดิมหรือระดับย่อยพลังงานต่ำกว่าระดับที่สี่ซึ่งไม่ได้ดูดซับเลเซอร์ ด้วยการกระตุ้นและความเสื่อมโทรมซ้ำแล้วซ้ำอีก ดังนั้น ประชากรจึงสะสมในระดับย่อยที่ต่ำกว่า
การระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ของโมเลกุล polyatomic นำเคมีที่เย็นจัดมาเป็นจุดสนใจ
ในที่สุด นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กความถี่วิทยุขนาดเล็กสามารถขับเคลื่อนการสั่นของ Rabi ระหว่างระดับพลังงานสองระดับของระบบได้ สิ่งนี้อาจมีความสำคัญอย่างมากสำหรับการวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม: "เรขาคณิตไม่มีผลต่องานปัจจุบันนี้... เรามีกับดักหกประการนี้และแต่ละอันมีพฤติกรรมแยกจากกันโดยสิ้นเชิง" Vilas กล่าว “แต่คุณสามารถคิดได้ว่าแต่ละอันเป็นคิวบิตโมเลกุลที่เป็นอิสระ ดังนั้นเป้าหมายของเราคือการเริ่มใช้เกตบนคิวบิตเหล่านี้” อาจเป็นไปได้ที่จะเข้ารหัสข้อมูลในระดับอิสระหลายมุมฉาก โดยสร้าง "qudits" ที่นำข้อมูลมากกว่า qubit
ความเป็นไปได้อื่นๆ ได้แก่การค้นหาฟิสิกส์ใหม่ๆ “เนื่องจากโครงสร้างที่หลากหลายของโมเลกุลเหล่านี้ จึงมีการเชื่อมโยงกันระหว่างโครงสร้างกับฟิสิกส์ใหม่ประเภทต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นสสารมืดหรืออนุภาคพลังงานสูงที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน และการที่พวกมันควบคุมในระดับที่เรามีอยู่ตอนนี้จะทำให้วิธีสเปกโทรสโกปีเป็นไป ละเอียดอ่อนมากขึ้น” วิลาสกล่าว
“มันเป็นเหตุการณ์สำคัญในวงการนี้ เพราะมันบอกว่าเราสามารถควบคุมแม้แต่โมเลกุลเดี่ยวที่มีมากกว่าสองอะตอมได้” กล่าว ลอเรนซ์ ชิก ของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันในรัฐนิวเจอร์ซีย์; “ถ้าคุณเพิ่มอะตอมที่สาม คุณจะได้โหมดการดัดงอ และสิ่งนี้มีประโยชน์มากในการใช้งานบางอย่าง ดังนั้นในงานเดียวกัน กลุ่มดอยล์ไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถดักจับและตรวจจับไตรอะตอมเดี่ยวเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถจัดการกับโหมดการดัดงอภายในไตรอะตอมมิกเหล่านี้ในลักษณะที่สอดคล้องกัน” เขาสนใจว่าโมเลกุลที่ใหญ่กว่านั้นยังสามารถจัดการได้หรือไม่ โดยเป็นการเปิดการศึกษาคุณลักษณะต่างๆ เช่น ไคริลิตี
งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน ธรรมชาติ.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://physicsworld.com/a/individual-polyatomic-molecules-are-trapped-in-optical-tweezer-arrays/
- :มี
- :เป็น
- :ไม่
- $ ขึ้น
- 120
- 2022
- a
- สามารถ
- เกี่ยวกับเรา
- แน่นอน
- สะสม
- ประสบความสำเร็จ
- เพิ่ม
- เพิ่มเติม
- ติดกัน
- ทั้งหมด
- เกือบจะ
- ด้วย
- an
- และ
- ใด
- การใช้งาน
- เป็น
- แถว
- AS
- ที่ได้รับมอบหมาย
- At
- อะตอม
- กลับ
- BE
- เพราะ
- รับ
- ระหว่าง
- เกิน
- นำ
- แต่
- by
- แคลเซียม
- CAN
- พกพา
- ก่อให้เกิด
- ส่วนกลาง
- บาง
- ท้าทาย
- สารเคมี
- กระบวนการทางเคมี
- เคมี
- เมฆ
- สอดคล้องกัน
- เพื่อนร่วมงาน
- การผสมผสาน
- บริษัท
- อย่างสมบูรณ์
- ซับซ้อน
- ประกอบด้วย
- การคำนวณ
- องค์ประกอบ
- มาก
- ควบคุม
- การควบคุม
- เย็น
- ได้
- การสร้าง
- ข้าม
- ปัจจุบัน
- มืด
- สสารมืด
- ทศวรรษที่ผ่านมา
- ตัดสินใจ
- องศา
- อธิบาย
- ตรวจจับ
- DID
- ต่าง
- หลาย
- ไม่
- ขับรถ
- ขับเคลื่อน
- แต่ละ
- ทั้ง
- พลังงาน
- แม้
- เคย
- ทุกๆ
- ตื่นเต้น
- น่าตื่นเต้น
- การทดลอง
- อธิบาย
- คุณสมบัติ
- สนาม
- หา
- ชื่อจริง
- ครั้งแรก
- สำหรับ
- พบ
- ที่สี่
- เสรีภาพ
- ราคาเริ่มต้นที่
- ชายแดน
- อนาคต
- เกตส์
- ได้รับ
- จะช่วยให้
- เป้าหมาย
- สีเขียว
- พื้น
- บัญชีกลุ่ม
- เติบโต
- มี
- ฮาร์วาร์
- มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
- มี
- มี
- he
- ถือ
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- อย่างมหาศาล
- ไฮโดรเจน
- การถ่ายภาพ
- การดำเนินการ
- สำคัญ
- in
- ประกอบด้วย
- รวมทั้ง
- อิสระ
- อิสระ
- เป็นรายบุคคล
- ข้อมูล
- ภายใน
- โต้ตอบ
- ปฏิสัมพันธ์
- เข้าไป
- มองไม่เห็น
- ปัญหา
- IT
- นิวเจอร์ซีย์
- jpeg
- jpg
- เพียงแค่
- แค่หนึ่ง
- ที่มีขนาดใหญ่
- เลเซอร์
- นำไปสู่
- นำ
- ซ้าย
- ชั้น
- ระดับ
- เบา
- กดไลก์
- ถูก จำกัด
- Line
- เชิงเส้น
- ปิด
- สูญหาย
- ลด
- สนามแม่เหล็ก
- หลัก
- ทำ
- จัดการ
- ลักษณะ
- หลาย
- เรื่อง
- ความกว้างสูงสุด
- กลศาสตร์
- วิธี
- วิธีการ
- ขั้น
- ต่ำสุด
- โหมด
- แบบ
- โมเลกุล
- อณู
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- การเคลื่อนไหว
- มาก
- หลาย
- ต้อง
- ธรรมชาติ
- ใกล้
- ใหม่
- รัฐนิวเจอร์ซีย์
- ไม่
- ตอนนี้
- จำนวน
- of
- on
- ONE
- เพียง
- การเปิด
- เลนส์
- or
- เป็นต้นฉบับ
- ของเรา
- ออกซิเจน
- ภาพถ่าย
- ฟิสิกส์
- โลกฟิสิกส์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- ประชากร
- ความเป็นไปได้
- เป็นไปได้
- ก่อนหน้านี้
- พรินซ์ตัน
- การสอบสวน
- ดำเนิน
- กระบวนการ
- ความคืบหน้า
- ส่งเสริม
- ให้
- ชีพจร
- สูบน้ำ
- ควอนตัม
- การคำนวณควอนตัม
- กลศาสตร์ควอนตัม
- qubit
- qubits
- Rabi
- สีแดง
- ลดลง
- ลบ
- ซ้ำแล้วซ้ำอีก
- ความต้องการ
- ต้อง
- การวิจัย
- นักวิจัย
- เดียวกัน
- พูดว่า
- ค้นหา
- Section
- มีความละเอียดอ่อน
- การติดตั้ง
- น่า
- แสดงให้เห็นว่า
- การแสดง
- เดียว
- หก
- เล็ก
- So
- บาง
- สปิน
- มาตรฐาน
- เริ่มต้น
- สถานะ
- สหรัฐอเมริกา
- ยังคง
- โครงสร้าง
- ศึกษา
- ต่อจากนั้น
- ความสำเร็จ
- อย่างเช่น
- ระบบ
- ทีม
- เทคนิค
- กว่า
- ที่
- พื้นที่
- เส้น
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- แล้วก็
- ที่นั่น
- ดังนั้น
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- สิ่ง
- คิด
- ที่สาม
- นี้
- สาม
- ภาพขนาดย่อ
- เวลา
- ไปยัง
- การส่งผ่าน
- ติดกับดัก
- กับดัก
- จริง
- สอง
- ชนิด
- มหาวิทยาลัย
- us
- ใช้
- มือสอง
- มีประโยชน์
- การใช้
- ต่างๆ
- มาก
- ทาง..
- we
- คือ
- อะไร
- ว่า
- ที่
- จะ
- หน้าต่าง
- กับ
- งาน
- โลก
- จะ
- คุณ
- ลมทะเล
- เป็นศูนย์