เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย กราฟีนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของชิปอะตอมได้

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย ประสิทธิภาพของชิปอะตอมสามารถปรับปรุงได้อย่างมากโดยแทนที่ลวดโลหะ 3 มิติด้วยแผ่นกราฟีนนำไฟฟ้า 2 มิติ การคำนวณโดยนักวิจัยในสหราชอาณาจักร เยอรมนี และออสเตรียได้เปิดเผย นำโดยMark Fromholdจาก University of Nottingham ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าการย้ายไปยัง graphene สามารถลดเสียงรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ในตัวนำได้อย่างมากในขณะที่ลดแรงดึงดูดระหว่างอะตอมและพื้นผิวชิป

ชิปอะตอมประกอบด้วยกลุ่มเมฆของอะตอม

ที่เย็นจัดซึ่งสามารถใช้เพื่อตรวจจับสิ่งต่างๆ เช่น ความเร่งหรือสนามแม่เหล็กด้วยความไวที่สูงมาก พวกเขายังมีประโยชน์อื่น ๆ รวมทั้งนาฬิกาอะตอม อะตอมถูกกักไว้ในสุญญากาศโดยใช้สนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า และโดยทั่วไปแล้วจะลอยอยู่ระหว่าง 1 ถึง 100 ไมโครเมตรจากพื้นผิวด้านในของกับดัก

ในกับดักแม่เหล็ก อะตอมจะถูกยึดไว้โดยสนามแม่เหล็กที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งสร้างขึ้นโดยตัวนำลวดทองแดง สายไฟมักจะมีความหนาประมาณ 1 ไมโครเมตรและติดตั้งบนพื้นผิวฉนวนขนาดใหญ่ น่าเสียดายที่การใช้ลวดหนาทำให้เกิดข้อเสียหลายประการ หนึ่งคือความไม่สมบูรณ์เชิงพื้นที่ภายในสายไฟสามารถลดคุณภาพของศักยภาพการดักจับ อีกประการหนึ่งคือสายไฟเหล่านี้มักจะมีสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ในระดับสูง ซึ่งสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองระหว่างระดับพลังงานปรมาณู ซึ่งอาจส่งผลให้อะตอมถูกขับออกจากกับดัก นอกจากนี้ การมีอยู่ของตัวนำขนาดใหญ่จะสร้างแรง Casimir–Polder ที่สำคัญซึ่งขับเคลื่อนอะตอมไปยังพื้นผิวของเศษ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียเพิ่มเติม เมื่อรวมกันแล้ว เอฟเฟกต์เหล่านี้จะจำกัดระยะเวลาที่อะตอมใช้ในกับดักอย่างรุนแรง

กราฟีนรูปตัว Zในการศึกษาเชิงทฤษฎีของพวกเขา 

Fromhold และทีมงานได้พิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากลวดโลหะถูกแทนที่ด้วยตัวนำกราฟีนรูปตัว Z ที่ประกบระหว่างชั้นฉนวนของโบรอนไนไตรด์ เมื่อเทียบกับสายทองแดง โครงสร้างนี้จะมีอะตอมและอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้าน้อยกว่ามาก ทั้งยังลดสัญญาณรบกวนจากความร้อนและดึงดูดอะตอมที่ติดอยู่อะตอมที่เย็นจัดจะใส่ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าสายกราฟีนเหล่านี้น่าจะสามารถดักจับอะตอมได้เพียงไม่กี่ร้อยนาโนเมตรจากพื้นผิวชิป นอกจากนี้ พวกเขาคาดการณ์ว่าการปรับปรุงจากการใช้กราฟีนอาจนำไปสู่ชิปอะตอมที่สามารถกักอะตอมไว้ได้นานกว่า 10 วินาที ซึ่งเป็นขนาดที่ยาวกว่าเวลาที่เป็นไปได้กับอุปกรณ์รุ่นก่อนๆ

การปรับปรุงเหล่านี้จะทำให้ง่ายต่อการสร้างคอนเดนเสทของ Bose–Einstein (BEC ) ในชิปอะตอม ใน BEC อะตอมของ ultracold ส่วนใหญ่อยู่ในสถานะควอนตัมเดียว และ BEC มีศักยภาพในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการตรวจจับและการทดลองทางฟิสิกส์พื้นฐาน

ตัวเลขที่ซับซ้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุคำอธิบายธรรมชาติเชิงควอนตัมกลศาสตร์ที่แม่นยำที่สุด จากการทดลองโดยทีมนักฟิสิกส์อิสระสองทีม การศึกษาทั้งสองได้รับแรงบันดาลใจจากการทดสอบความไม่เท่าเทียมกันของทฤษฎีควอนตัมของ Bell และแนะนำว่าจำนวนเชิงซ้อนเป็นมากกว่าความสะดวกทางคณิตศาสตร์เมื่อพูดถึงการกำหนดกลศาสตร์ควอนตัม

จำนวนเชิงซ้อนประกอบด้วยจำนวนจริงบวกจำนวนจินตภาพ ซึ่งเป็นผลคูณของรากที่สองของ -1 ในขณะที่คณิตศาสตร์ของจำนวนเชิงซ้อนรองรับทฤษฎีควอนตัมสมัยใหม่ แต่ก็สามารถอธิบายโลกควอนตัมในแง่ของจำนวนจริงได้อย่างหมดจด ผลลัพธ์ที่ได้จึงไม่ชัดเจนนักว่าจำนวนเชิงซ้อนมีบทบาทสำคัญในทฤษฎีควอนตัม หรือเป็นเพียงเครื่องมือที่มีประโยชน์

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นี่เป็นการอภิปรายเชิงปรัชญา 

แต่ตอนนี้นักฟิสิกส์อิสระสองทีมได้คิดค้นการทดลองแยกกันสองครั้งเพื่อทดสอบความสำคัญของจำนวนเชิงซ้อนสำหรับทฤษฎีควอนตัม ทีมหนึ่งนำโดยนักวิจัยจาก Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) ในกรุงเวียนนา ประเทศออสเตรีย และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางใต้ของจีน และทีมอื่นๆ โดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน (USTC)

การดำเนินการควอนตัมการทดลองแต่ละครั้งใช้ชุดปฏิบัติการข้อมูลควอนตัม ควบคุมแสงหรือควอนตัมบิตตัวนำยิ่งยวด (qubit) ในทั้งสองกรณี ผลลัพธ์ของการดำเนินการเหล่านี้ไม่สามารถคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำด้วยทฤษฎีควอนตัมจำนวนจริง

Miguel Navascuésที่ IQOQI และผู้ร่วมเขียนบทความ ที่ บรรยายถึงการทดลองและงานเชิงทฤษฎีที่เป็นแรงบันดาลใจ ได้นำความคล้ายคลึงระหว่างความพยายามของทีมของเขากับวิธีที่ Bell inequalities ซึ่งนำเสนอโดยJohn Bell ของ CERN ในปี 1964 ถูกนำมาใช้เพื่อสร้าง ความจำเป็นของฟิสิกส์ควอนตัมนั่นเอง ในการทดสอบ Bell นักวิทยาศาสตร์สามารถทำการทดลอง คำนวณจำนวนตามผลลัพธ์ และใช้ความไม่เท่าเทียมกันของ Bell เพื่อตรวจสอบว่าทฤษฎีคลาสสิกหรือควอนตัมเป็นแบบจำลองที่ดีที่สุดของการทดลองหรือไม่ ทฤษฎีควอนตัมชนะเสมอ และงานของเบลล์ก็มีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อข้อมูลควอนตัมที่กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว

“ไม่ว่าคุณจะฉลาดแค่ไหนหรือสร้างแบบจำลองคลาสสิกที่ซับซ้อนเพียงใด พวกมันก็ไม่สามารถรองรับผลลัพธ์ของการทดลองเหล่านี้ได้” Navascués อธิบาย เขาและผู้ทำงานร่วมกันเริ่มทำเช่นเดียวกันสำหรับทฤษฎีควอนตัมจำนวนจริง “ถ้าคุณทำการทดลองนี้ได้ คุณก็จะปฏิเสธฟิสิกส์ควอนตัมจำนวนจริง” เขาเน้น

คำอธิบายที่ถูกต้องมากขึ้นChao-Yang Lu แห่ง USTC ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมของบทความที่อธิบายการทดลองอื่นกล่าวเสริมว่า “[งานของเรา] ใช้ความไม่เท่าเทียมกันเพื่อแยกความแตกต่างเชิงปริมาณของทฤษฎีทางเลือกสองทฤษฎี” เช่นเดียวกับการทดลองความไม่เท่าเทียมกันของ Bell เขาเสริมว่า การศึกษาของพวกเขาชี้ชัดถึงทฤษฎีที่เป็นคำอธิบายธรรมชาติที่ถูกต้องมากขึ้น

Paul Kwiatจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ซึ่งไม่ใช่สมาชิกของทั้งสองทีมกล่าวว่า “ฉันชอบที่การทดลองเหล่านี้ช่วยชี้แจงว่าทฤษฎีควอนตัม [ซับซ้อน] มีความจำเป็นมากเพียงใด” เขาเสริมว่า “น่าสนใจที่จะลองถามเมื่อเราต้องการจำนวนเชิงซ้อน เพราะจำนวนเชิงซ้อนนั้นเป็นเรื่องแปลก” เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย