हमारे अस्तित्वगत भौतिकी कवरेज का पालन करने वाले पाठकों को याद हो सकता है एक हालिया सफलता मैटर के ईविल ट्विन, एंटीमैटर से संबंधित सर्न से। भौतिकी में एक उत्कृष्ट रहस्य यह है कि हमारे ब्रह्मांड में एंटीमैटर की तुलना में अधिक मामला है, जो सबसे सैद्धांतिक भविष्यवाणियों का खंडन करता है। इसलिए, वैज्ञानिक, यह समझाना चाहते हैं कि यह क्यों और कैसे है।
CERN ने एंटीमैटर का अध्ययन करने के लिए एक और महत्वपूर्ण छलांग की घोषणा की – और इस बार, उपलब्धि क्वांटम कंप्यूटिंग के दायरे में रेंगती है। में एक प्रकृति 23 जुलाई को प्रकाशित पेपर, सर्न का बैरियन एंटीबेरियन सममिति प्रयोग (आधार) सहयोग ने एक एंटीमैटर क्वांटम बिट, या क्विट के पहले-कभी प्रदर्शन की घोषणा की-क्वांटम कंप्यूटर के लिए जानकारी की सबसे छोटी इकाई।
प्रश्न में क्विट एक एंटीप्रोटोन है, एक प्रोटॉन का एंटीमैटर समकक्ष है, जो एक जिज्ञासु क्वांटम स्विंग में पकड़ा जाता है – “अप” और “डाउन” स्पिन के बीच आगे और पीछे एकदम सही ताल में राज्यों के बीच। दोलन 50 सेकंड तक चला। इस परिणाम को सक्षम करने वाली तकनीकी कौशल एंटीमैटर की हमारी समझ में एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है, शोधकर्ताओं का दावा है।
प्रयोग के लिए, टीम ने सुसंगत क्वांटम संक्रमण स्पेक्ट्रोस्कोपी नामक एक तकनीक को लागू किया, जो कि चिलिंग सटीकता के साथ -साथ एक कण का चुंबकीय क्षण, या चुंबकीय क्षेत्रों के अंदर इसका व्यवहार। सबसे पहले, टीम से कुछ एंटीप्रोटोन में लाई गई सर्न का एंटीमैटर फैक्ट्रीकणों को फंसाना विद्युत चुम्बकीय पेनिंग ट्रैप– चुंबकीय क्षेत्रों का सुपरपोजिशन। इसके बाद, उन्होंने एक ही चुंबक के अंदर एक दूसरा मल्टी-ट्रैप स्थापित किया, जो प्रक्रिया में कण के स्पिन राज्यों को मापने और ट्वीक करने के लिए व्यक्तिगत एंटीप्रोटॉन को निकालता है।
क्वांटम राज्य नाजुक और आसानी से बाहर के विकर्षणों से परेशान हैं। गलत धक्का तुरंत उन्हें नाली की ओर नाली को नीचे गिरा सकता है – जिस पर सिस्टम को मूल्यवान जानकारी खो देता है भौतिकविदों को खोजने की उम्मीद है। क्वांटम सिस्टम की यह मौलिक सीमा आधार सहयोग के लिए एक प्रमुख चिंता थी, जिन्होंने 2017 में इस बात की पुष्टि करने के लिए नए प्रयोग के लिए एक समान सेटअप का उपयोग किया था प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन में व्यावहारिक रूप से समान चुंबकीय क्षण थे।
टीम ने अपनी तकनीक के लिए पर्याप्त संशोधन किए, जिससे डिकेरेंस को दबाने और समाप्त करने के लिए आवश्यक तंत्रों को विकसित करने पर विशेष ध्यान दिया गया। इस कड़ी मेहनत का भुगतान किया गया; एंटीप्रोटन ने 50 सेकंड के लिए एक स्थिर क्वांटम स्विंग का प्रदर्शन किया – एक गति इस बात के लिए कि कैसे राज्यों के सुपरपोजिशन में क्वबिट मौजूद हैं, जो सैद्धांतिक रूप से उन्हें सूचना के घातीय भार को संग्रहीत करने की अनुमति दे सकते हैं। इसके अतिरिक्त, इसने पहली बार चिह्नित किया कि भौतिकविदों ने इस घटना को एक ही मुक्त परमाणु चुंबकीय क्षण में देखा, जबकि पिछले प्रयोगों ने इसे केवल कणों के बड़े समूहों में देखा था।
बेस के प्रवक्ता स्टीफन उल्मर ने कहा, “यह पहले एंटीमैटर क्विट का प्रतिनिधित्व करता है और सटीक प्रयोगों में एकल मामले और एंटीमैटर सिस्टम के लिए सुसंगत स्पेक्ट्रोस्कोपी विधियों के पूरे सेट को लागू करने की संभावना को खोलता है।” कथन।
उस ने कहा, टीम का मानना है कि नए परिणाम क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एंटीमैटर क्विट्स को पेश करेंगे, कम से कम कभी भी जल्द ही नहीं।
“यह उपयोग करने के लिए समझ में नहीं आता है [the antimatter qubit] क्वांटम कंप्यूटरों के लिए फिलहाल, क्योंकि, बस बोलते हुए, एंटीमैटर के उत्पादन और भंडारण से संबंधित इंजीनियरिंग सामान्य मामले की तुलना में बहुत अधिक कठिन है, “लैटकज़ ने समझाया, चूंकि मामले और एंटीमैटर को मौलिक गुणों को साझा करने के लिए जाना जाता है, बाद में चुनना व्यावहारिक रूप से नहीं होगा। [we find] यह एंटीमैटर मामले की तुलना में अलग तरह से व्यवहार करता है, तो इस पर विचार करना दिलचस्प हो सकता है। ”
अतिरिक्त सुधार हैं जो टीम को बनाने की उम्मीद है, जो बहुत जल्द ही होगा, लैटैक ने कहा। बेस-टेर्ड बेस-स्टेप के अपग्रेड-उच्च परिशुद्धता के साथ एंटीप्रोटॉन का अध्ययन करने की हमारी क्षमता में सुधार करेंगे और हमें “कम से कम 10 के एक कारक द्वारा एंटीप्रोटॉन के चुंबकीय क्षण के माप में सुधार करने की अनुमति देंगे, और 100 के एक कारक भी 100 के एक कारक में भी,” उसने कहा।
नई सफलता क्वांटम कंप्यूटिंग, परमाणु घड़ियों और अन्य क्षेत्रों में इंजीनियरिंग अग्रिमों में योगदान कर सकती है। लेकिन जैसा कि शोधकर्ताओं ने जोर दिया है, ऐसे तकनीकी अनुप्रयोग कुछ भी नहीं हैं जिन्हें हमें जल्द ही किसी भी समय उम्मीद करनी चाहिए। फिर भी, परिणाम ही मौलिक भौतिकी के लिए कुछ आकर्षक सबक प्रस्तुत करता है – जो जवाब देने में वर्षों लग सकता है, लेकिन अन्य हालिया सर्न पाइंट से भौतिक विज्ञानी सीन कैरोल को उद्धृत करने के लिए, “ठीक है, यह एक बहुत बड़ी पहेली का एक छोटा सा हिस्सा है – लेकिन आप जानते हैं, हर हिस्सा मायने रखता है।”
