🕊 فرازتد 🕯

https://telegra.ph/Scientists-Have-Turned-Light-Into-a-SupersolidHeres-Why-Thats-a-Big-Deal-03-10

#خبر_علمی
نور مرئی بازه‌ای از فرکانس امواج الکترومغناطیسی است که از فوتونها تشکیل شده است. اما این ذرات که بسته انرژی هستند برخلاف ذرات جامد بدون آنکه با هم ترکیب شوند از یکدیگر عبور می‌کنند. محققان از ده سال پیش بدنبال راهی بودند که فوتونها را مانند مولکولها به هم متصل کنند.
در اولین اقدام آنها اتم‌های روبیدیم را پس از جدا کردن در محفظه خلا قرار دادند و آنرا به دمای نزدیک صفر مطلق رساندند و باریکه فوتونها را بصورت لیزر وارد این محوطه کردند.
فوتونهای نور با یکدیگر ترکیب شدند و شبیه یک جسم جامد  شبيه به شمشير جنگ ستارگان ظاهر شدند.

يكي از مهمترین كاربردهای فوتون، محاسبات كوانتومی است؛ اما يكی از چالش هايی كه در اين مسیر وجود دارد این است كه در هر بیت حافظه، يك فوتون وجود دارد. اين فوتون ها نمی‌توانند با يكديگر در تعامل باشند و اطلاعات كوانتومی را منتقل كنند.
با استفاده از این تکنیکها، يك گام  به ساخت رايانه های كوانتومی نزديك می‌شویم.

اکنون پس از ده سال روشهای جدیدی کشف شده است که آخرین آن در این مقاله نیچر ارایه شد.
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08616-9

اکنوت تیمی از محققان به سرپرستی شورای ملی تحقیقات ایتالیا (CNR) موفق شدند نور را به چیزی تبدیل کنند که آنرا  «ابرجامد کوانتومی» می‌نامند.
البته این تحقیق به همان یک دهه پیش برمی‌گردد، آن زمان محققان CNR نشان دادند نور می‌تواند رفتاری مانند سیال داشته باشد.
Superfluid Quasicrystal: Physicists Propose an Entirely New Form of Matter—And How to Make It

سیالاتی مانند مایع یا گاز ممکن است مقاومت کم و بیش در برابر جریان داشته باشند که با ویسکوزیته اندازه گیری می شود. به عنوان مثال، عسل چسبناک تر از آب است.ابر سیال ها، یک ماده عجیب بسیار سرد، دارای ویسکوزیته صفر هستند. هیچ مقاومتی ندارند، بنابراین آزادانه در جریان هستند.اگر یک ابر سیال در یک فنجان به هم زده شود، بدون اینکه سرعتش کاهش یابد، به طور نامحدود در اطراف جریان می یابد.

ابرجامدها مواد منحصربه‌فردی با ویسکوزیته (گران‌روی) صفر و ساختاری شبیه کریستال‌های معمولی هستند، مانند آنچه در نمک خوراکی دیده می‌شود. برخلاف مواد معمولی که طبق قوانین آشنای فیزیک رفتار می‌کنند، ابرجامدها عمدتاً در قلمرو کوانتومی وجود دارند.

در آزمایش اخیر از نیمه‌رسانایی به نام آرسنید گالیم آلومینیوم به‌جای اتم‌های فوق‌سرد، استفاده شده است.
محققان لیزر را به‌سمت قطعه‌ای با الگوی خاص از نیمه‌رسانا هدایت کردند که برجستگی‌های ظریفی داشت. این تعامل نور و نیمه‌رسانا منجر به تشکیل ذرات هیبریدی به نام پلاریتون (Polariton) شد. آنها توانستند نشان دهند این ماده ابرجامد، هم جامد و هم سیال Superfluid Quasicrystal است و ویسکوزیته ندارد.

این تیم موفق شد یک ماده فوق جامد را برای مشاهده گردابهای کوچک – به نام گرداب های کوانتیزه – که “تفنگ دود کننده ابر سیالیت” هستند، به هم بزند.
تصور کنید یک فنجان قهوه می خورید و با قاشق کمی آن را می چرخانید.شما خواهید دید که قهوه در اطراف مرکز می چرخد، و اگر دقت کنید، ممکن است گردابی در وسط وجود داشته باشد که مایع با بیشترین سرعت در حال چرخش است. این یک نمونه کلاسیک از گرداب در یک مایع معمولی است. حالا تصور کنید قهوه با یک ابر سیال جایگزین شده است.
اگر قاشق را به آرامی بچرخانید، شگفت زده خواهید شد که ببینید ابرسیال اصلاً همراه با قاشق نمی چرخد ​​- کاملاً ثابت می ماند، گویی هیچ چیز آن را مختل نکرده است.
با این حال، اگر قاشق را سریعتر بچرخانید، به جای تشکیل یک گرداب بزرگ در مرکز، اتفاق قابل توجهی رخ می دهد. یک سری گرداب های کوچک یا گرداب های کوانتیزه شده شروع به ظاهر شدن می کنند.

توضیحات بیشتر در گزارش نیوزویک 👇
@FarazTed