يأمل العلماء أن تؤدي الطريقة إلى اختراقات في الاستشعار ومعالجة المعلومات – ScienceDaily

يعد الباحثون في معهد روتشستر للتكنولوجيا جزءًا من دراسة جديدة يمكن أن تساعد في إطلاق العنان لإمكانات السوائل الفائقة – وهي مواد خاصة عديمة الاحتكاك بشكل أساسي قادرة على الحركة غير المتوقفة بمجرد بدئها. اقترح فريق من العلماء بقيادة مشكاة بهاتاشاريا ، الأستاذ المساعد في مدرسة RIT للفيزياء وعلم الفلك ومبادرة الفوتون المستقبلية ، طريقة جديدة لاكتشاف حركة السوائل الفائقة في مقال نُشر في رسائل المراجعة البدنية.

ابتكر العلماء سابقًا سوائل فائقة في السوائل والمواد الصلبة والغازات ، ويأملون أن يساعد تسخير خصائص السوائل الفائقة في الوصول إلى اكتشافات مثل الموصل الفائق الذي يعمل في درجة حرارة الغرفة. قال بهاتاشاريا إن مثل هذا الاكتشاف يمكن أن يحدث ثورة في صناعة الإلكترونيات ، حيث يؤدي فقدان الطاقة بسبب التسخين المقاوم للأسلاك إلى تكاليف كبيرة.

ومع ذلك ، فإن إحدى المشكلات الرئيسية في دراسة السوائل الفائقة هي أن جميع الطرق المتاحة لقياس دوران السائل الفائق الدقيق تؤدي إلى توقف الحركة. تعاون Bhattacharya وفريقه من باحثي RIT لما بعد الدكتوراه مع علماء في اليابان وتايوان والهند لاقتراح طريقة اكتشاف جديدة تكون مدمرة إلى الحد الأدنى ، في الموقع وفي الوقت الفعلي.

قال باتاتشاريا إن التقنيات المستخدمة للكشف عن موجات الجاذبية التي تنبأ بها أينشتاين ألهمت الطريقة الجديدة. الفكرة الأساسية هي تمرير ضوء الليزر عبر السائل الفائق الدوار. سوف يلتقط الضوء الذي ظهر بعد ذلك تعديلًا على تواتر دوران المائع الفائق. أدى اكتشاف هذا التردد في الحزمة الضوئية باستخدام التكنولوجيا الحالية إلى معرفة حركة السوائل الفائقة. كان التحدي يتمثل في التأكد من أن شعاع الليزر لا يزعج التدفق الفائق ، وهو ما أنجزه الفريق باختيار طول موجة ضوئية مختلفة عن الطول الموجي الذي ستمتصه الذرات.

قال بهاتاشاريا: “إن طريقتنا المقترحة هي الأولى التي تضمن قياسًا طفيفًا مدمرًا وهي أكثر حساسية ألف مرة من أي تقنية متاحة”. “هذا تطور مثير للغاية ، حيث أن الجمع بين البصريات والتدفق الذري الفائق يعد بإمكانيات جديدة تمامًا للاستشعار ومعالجة المعلومات.”

أظهر Bhattacharya وزملاؤه أيضًا أن شعاع الضوء يمكن أن يتلاعب بفعالية بالتيارات الفائقة. على وجه الخصوص ، أظهروا أن الضوء يمكن أن يخلق تشابكًا كميًا بين تيارين يتدفقان في نفس الغاز. يمكن أن يكون هذا التشابك مفيدًا لتخزين ومعالجة المعلومات الكمية.

تألف فريق Bhattacharya النظري على الورقة من باحثي RIT لما بعد الدكتوراه Pardeep Kumar و Tushar Biswas ، وخريج Kristian Feliz ’21 (الفيزياء). يتألف المتعاونون الدوليون من الأساتذة رينا كاناموتو من جامعة ميجي ، ومينغ شين تشانغ من أكاديمية سينيكا ، وأناند جها من المعهد الهندي للتكنولوجيا. تم دعم عمل Bhattacharya من خلال جائزة CAREER من مؤسسة العلوم الوطنية.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من معهد روتشستر للتكنولوجيا. الأصل بقلم لوك أوبورن. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *