دانشمندان با استفاده از رایانه کوانتومی سرعت یک واکنش شیمیایی را ۱۰۰ میلیارد برابر کاهش دادند
تاریخ انتشار: ۱۶ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۶۳۳۲۶۱
ایتنا - پژوهشگران دانشگاه سیدنی برای این کار از دستگاهی به نام «رایانه کوانتومی یون گیرافتاده» استفاده کردند که ذرات کوانتومی را در میدان‌های الکتریکی به دام می‌اندازد و آن‌ها را با لیزر دستکاری می‌کند.
پژوهشگران با استفاده از یک دستگاه کوانتومی برای نخستین بار فرایند مولکولی به نام «تقاطع مخروطی» را مشاهده کردند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، محور اصلی این مطالعه جدید که ۲۸ اوت در مجله «نیچر کمیستری» منتشر شد، بر نوعی برهمکنش مولکولی به نام «تقاطع مخروطی» متمرکز بود. تقاطع‌های مخروطی نقاطی در هندسه مولکول‌ها به شمار می‌روند که در آن، انرژی بین دو سطح برابر است. به گفته دانشمندان، تقاطع‌های مخروطی تا حدی شبیه قیف میان حالت‌های الکترونیکی عمل می‌کنند و امکان انتقال سریع را که در طول واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد، فراهم می‌کنند. تقاطع‌های مخروطی در بسیاری از واکنش‌ها، از جمله واکنش‌های رایج و روزمره‌ای مانند فتوسنتز و حتی واکنش‌های تشخیص نور که در شبکیه چشم رخ می‌د‌هند، نیز وجود دارند.
از آنجا که این واکنش‌ها بسیار سریع اتفاق می‌افتند، دانشمندان هرگز در عمل یک تقاطع مخروطی را مشاهده نکرده بودند. پژوهشگران دانشگاه سیدنی برای این کار از دستگاهی به نام «رایانه کوانتومی یون گیرافتاده» استفاده کردند که ذرات کوانتومی را در میدان‌های الکتریکی به دام می‌اندازد و آن‌ها را با لیزر دستکاری می‌کند.
ونسا اولایا آگودلو، دانشجوی دکترای شیمی که یکی از نویسندگان این مقاله جدید است، می‌گوید در طبیعت، کل فرایند طی یک فمتوثانیه یعنی یک میلیون میلیاردم ثانیه به پایان می‌رسد. او می‌گوید دانشمندان با استفاده از این رایانه کوانتومی، سیستمی ساختند که به آن‌ها امکان داد دینامیک شیمیایی را از فمتوثانیه به میلی‌ثانیه کاهش دهند. این کاهش سرعت به پژوهشگران امکان داد از واکنش در زمان وقوع آن اندازه‌گیری‌های هدفمند و معناداری انجام دهند.
کریستف والاهو، فیزیک‌دان دانشگاه سیدنی و یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید این آزمایش، تقریبی دیجیتالی از فرایند نبود، بلکه یک مشاهده مستقیم آنالوگ از دینامیک کوانتومی بود که با سرعتی که می‌توان مشاهده کرد، آشکار می‌شد.
به گفته محققان، درک این دینامیک فوق‌سریع می‌تواند شناخت و درک جدیدی در مورد واکنش‌های شیمیایی برای کاربردهای مختلف در اختیار دانشمندان بگذارد. اولایا آگودلو نیز در همین زمینه افزود که دانشمندان با درک فرایندهای اساسی درونی و بین مولکول‌ها می‌توانند دنیای جدیدی از امکانات را در علم مواد، طراحی دارو یا ذخیره انرژی خورشیدی را به رویمان باز کنند.
این کشف همچنین می‌تواند به بهبود فرایندهای دیگری از جمله چگونگی ایجاد مه‌دود یا نحوه آسیب‌دیدگی لایه اوزون که بر پایه مولکول‌هایی‌اند که با نور برهمکنش دارند، نیز کمک کند.
منبع: ايتنا
کلیدواژه: رایانه کوانتومی سخت افزار کامپیوتر رایانه کوانتومی واکنش ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۶۳۳۲۶۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
آیا ناسا نشانه‌هایی قطعی از حیات فرازمینی پیدا کرده است؟
ایتنا - بر اساس یک بررسی جدید، هیجان‌های اخیر در خصوص کشف نشانه‌هایی از حیات بیگانه در سیاره‌ای دور ممکن است نابجا‌ــ یا دست‌کم زودهنگام باشد.
طی هفته‌های اخیر، هیجان‌ها درباره یک سیاره به نام کی۲ــ۱۸بی (K2-18b)، سیاره‌ای در فاصله ۱۲۵ سال نوری از زمین، افزایش یافت. پژوهشگران اواخر سال گذشته فاش کردند که احتمالا یک مولکول [حاوی نشانه] «حیات» را در آن سیاره مشاهده کرده‌اند.
از آن زمان، گمانه‌زنی‌ها و هیجان‌ها در خصوص آنچه ممکن است نشانه‌ای از حیات در سیاره‌ای دیگر باشد، افزایش پیدا کرده است. اما پژوهشگران هشدار دادند که این کشف و آشکارسازی «اتکاناپذیر» بود و برای تایید آنچه در این سیاره رخ داد، به تحقیق بیشتری نیاز است.
با این حال، اکنون پژوهشگران هشدار داده‌اند که این سیگنال آن قدر که در ابتدا به نظر می‌رسید، واضح نیست. این سیگنال با متان همپوشانی دارد و پژوهشگران فکر می‌کنند هنوز نمی‌شود این دو را از یکدیگر تشخیص داد و تفکیک کرد.
آن‌ها این کار را با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای انجام دادند که هم فیزیک و شیمی مولکول و هم جو احتمالی کی۲ــ۱۸بی را شبیه‌سازی می‌کرد. این مدل‌ها نشان دادند که برای اطمینان از اینکه این یافته واقعا وجود دی‌متیل سولفید یا دی‌ام‌اس را نشان می‌دهد، هیچ راهی وجود ندارد.
اما این یافته‌ها تنها ممکن است نشان دهند ما هنوز نشانه‌هایی از حیات [فرازمینی] را پیدا نکرده‌ایم، نه اینکه حیات بیگانه در کل وجود ندارد. دانشمندان در حال بررسی بیشتر این سیاره با ابزارهای دیگرند و قادر خواهند بود به طور قطعی ببینند که آیا آن مولکول در آنجا وجود دارد یا خیر.
این کار با استفاده از ابزاری انجام می‌گیرد که در آشکارسازی طول موج‌های فروسرخ از ابزاری که در بررسی سال گذشته استفاده شد، بهتر است.
این تحقیق که در مقاله جدیدی با عنوان «گازهای گوگرد بیوژنیک به عنوان نشانه‌های زیستی در سیارات آبی معتدل زیر نپتونی» توضیح داده شده، در آستروفیزیکال‌ژورنال لترز (The Astrophysical Journal Letters) منتشر شده است.
حقوق کدام یک از ایثارگران در سال ۱۴۰۳ افزایش داشت؟