به نقل از «ایران اکونومیست»

واکنش شیمیایی ۱۰۰ میلیارد بار آهسته‌تر با رایانه کوانتومی!

تاریخ انتشار: ۸ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۵۸۱۴۴۶

دانشمندان با استفاده از یک رایانه کوانتومی برای اولین بار یک واکنش شیمیایی خاص را با کاهش سرعت آن به میزان ۱۰۰ میلیارد برابر مشاهده کردند.

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، برای اولین بار، دانشمندان موفق شدند در یک شبیه‌سازی، یک واکنش شیمیایی را حدود ۱۰۰ میلیارد بار آهسته کنند.

پژوهشگران با استفاده از یک رایانه کوانتومی، این واکنش را در حرکت فوق‌العاده آهسته شبیه‌سازی و سپس مشاهده کردند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

حرکت فوق آهسته

ونسا اولایا آگودلو پژوهشگر ارشد این مطالعه توضیح داد: با درک این فرآیندهای اساسی در داخل و میان مولکول‌هاست که می‌توانیم دنیای جدیدی از امکانات را در علم مواد، طراحی دارو یا برداشت انرژی خورشیدی باز کنیم.

وی افزود: همچنین می‌تواند به بهبود فرآیندهای دیگری که متکی به مولکول‌های در تعامل با نور هستند، مانند نحوه ایجاد مه یا نحوه آسیب‌دیدگی لایه اوزون کمک کند.

این گروه پژوهشی یک الگوی تداخلی از یک اتم را به دلیل «تقاطع مخروطی»؛ یک ساختار هندسی رایج در شیمی مشاهده کردند. اینها نقش مهمی در فرآیندهای فتوشیمیایی سریع، مانند برداشت نور در بینایی انسان و فتوسنتز دارند.

شیمیدانان از دهه ۱۹۵۰ تلاش کرده‌اند فرآیندهای هندسی را در دینامیک شیمیایی مشاهده کنند، اما مشاهده مستقیم آنها به دلیل مقیاس‌های زمانی سریع امکان‌پذیر نیست.

اکنون گروهی از پژوهشگران کوانتومی از دانشکده فیزیک و دانشکده شیمی دانشگاه سیدنی رویکرد جدیدی را برای حل یک مسئله پیچیده با استفاده از یک رایانه کوانتومی به دام انداخته‌ی یون ایجاد کرده‌اند.

این روش ابتکاری به آنها اجازه داد تا به طور مؤثر مشکل را روی یک دستگاه کوانتومی نسبتا کوچک ترسیم کنند و این روند را با ضریب چشمگیر ۱۰۰ میلیاردم آهسته کنند.

اولایا آگودلو از دانشکده شیمی گفت: در طبیعت، کل این فرآیند در عرض چند فمتوثانیه به پایان می‌رسد. صحبت از یک میلیاردم میلیونیم یا یک کوادریلیوم ثانیه است.

پژوهشگران می‌گویند: ما با استفاده از رایانه کوانتومی خود سیستمی ساختیم که به ما امکان می‌داد دینامیک شیمیایی را از فمتوثانیه به میلی‌ثانیه کاهش دهیم. این به ما امکان می‌داد مشاهدات و اندازه‌گیری‌های معناداری انجام دهیم. این کار قبلاً هرگز انجام نشده است.

دکتر کریستف والاهو، نویسنده ارشد این مطالعه از دانشکده فیزیک گفت: تاکنون ما قادر به مشاهده مستقیم دینامیک «حالت هندسی» نبوده‌ایم. این فرآیند بسیار سریع اتفاق می‌افتد و نمی‌توانستیم به صورت تجربی آن را کاوش کنیم. اما اکنون با استفاده از فناوری‌های کوانتومی به این مشکل فائق آمده‌ایم.

وی افزود: آزمایش ما یک تقریب دیجیتالی از این فرآیند نبود، این یک مشاهده مستقیم آنالوگ از دینامیک کوانتومی بود که با سرعتی که ما می‌توانستیم مشاهده کنیم، آشکار شد. در واکنش‌های فتوشیمیایی مانند فتوسنتز که به وسیله آن گیاهان از خورشید انرژی می‌گیرند، مولکول‌ها به سرعت انرژی را انتقال می‌دهند و مناطق تبادلی به نام «تقاطع مخروطی» ایجاد می‌کنند. این مطالعه با کاهش سرعت دینامیک در رایانه کوانتومی، علائم مشخص مرتبط با تقاطع‌های مخروطی در فتوشیمی را نشان داد.

ایوان کاسال استادیار دانشکده شیمی و موسسه نانو دانشگاه سیدنی و یکی از نویسندگان و رهبر این تیم تحقیقاتی توضیح داد: این نتیجه هیجان انگیز به ما کمک می‌کند تا دینامیک فوق سریع را بهتر درک کنیم، یعنی اینکه چگونه مولکول‌ها در سریع‌ترین زمان‌ها تغییر می‌کنند.

وی افزود: این فوق العاده است که در دانشگاه سیدنی ما به بهترین رایانه کوانتومی قابل برنامه‌ریزی کشور برای انجام این آزمایش‌ها دسترسی داریم.

یک دستاورد فوق‌العاده

این آزمایش با استفاده از رایانه کوانتومی در آزمایشگاه کنترل کوانتومی که توسط پروفسور مایکل بیرکوک تأسیس شده است، انجام شد. دکتر تینگ ری تان این تلاش را رهبری کرد.

دکتر تان یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: این یک همکاری فوق‌العاده بین نظریه پردازان شیمی و فیزیکدانان کوانتوم تجربی است. ما از یک رویکرد جدید در فیزیک برای مقابله با یک مشکل قدیمی در شیمی استفاده می‌کنیم.

این مطالعه در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.

 

منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: عصر کوانتوم ، واکنش شیمیایی ، رایانه کوانتومی

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: واکنش شیمیایی رایانه کوانتومی رایانه کوانتومی واکنش شیمیایی فوق العاده مولکول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۵۸۱۴۴۶ 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:

اینترنت کوانتومی و دسترسی رادیویی در دستور کار معاونت علمی

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، سید محمد کرباسی در خصوص مأموریت‌های ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری اظهار داشت: رصد فناوری و شناسایی زیست‌بوم، فرهنگ‌سازی و ترویج سواد فناوری، حمایت از نخبگان پژوهشگر و سرآمدان فناور، توسعه فناوری‌های اولویت‌دار و نوظهور و تجاری‌سازی و بازاریابی از جمله ماموریت هایی است که این ستاد در دستور کار خود دارد.

وی همچنین، توسعه منابع انسانی، توسعه فرهنگ بومی‌سازی شبکه ملی اطلاعات، توسعه اتصال‌پذیری با اولویت هوشمندسازی صنایع و تقویت زیرساخت امنیت سایبری شبکه و صنعتی را از اهداف راهبردی این ستاد برشمرد.

به گفته او، دانشگاهیان و پژوهشگران، هسته‌های فناور و شرکت‌های نوپا، صنایع، سازمان‌ها و نهادهای دولتی، عموم افراد جامعه از مخاطبان این ستاد محسوب می شوند.

کرباسی در ادامه در تبیین فعالیت‌های ستاد گفت: ستاد توسعه فناوری های اتصال پذیری و ارتباطات در سال گذشته اقدام به انتشار هفت فراخوان کرد که از آن جمله می توان به فراخوان حمایت از پایان‌نامه‌های دانشجویی (یکی با پژوهشگاه ارتباطات و یکی هم با همراه اول)، فراخوان پروژه‌های تحقیقاتی- طرح‌های پژوهشی و پسادکتری (بنیاد علم)، فراخوان حمایت از طرح‌های فناورانه (نوآفرین)، فراخوان حمایت از طرح‌های فناورانه در حوزه تجهیزات رادیویی (ترنج)، فراخوان مشترک با شرکت ایرانسل، فراخوان‌ حمایت از طرح‌های فناورانه و ... کرده است.

دبیر ستاد توسعه فناوری های اتصال پذیری و ارتباطات همچنین به پروژه‌های پرچم‌دار این ستاد در سال گذشته هم اشاره کرد و گفت: این پروژه های پرچم دار بر محصولات مورد نیاز گلوگاهی کشور تمرکز دارند و هدف از طرح این پروژه ها را حل مشکلات کشور در بحث فناوری دانست.

وی در این راستا، پروژه اینترنت کوانتومی، فناوری دسترسی رادیویی باز(Open RAN) و Fablab IOT و FSO را از جمله این پروژه های پرچم دار برشمرد.

کرباسی در خصوص حمایت های ستاد هم گفت: ستاد در بحث تبصره ۱۸، ۷۲ طرح دریافت و ۱۱ طرح را به مبلغ ۲۷/۵ میلیارد تومان مورد حمایت قرار داده و خارج از تبصره ۱۸، ۱۸ طرح دریافت و ۱۴ طرح به مبلغ ۱۰ میلیارد تومان مورد حمایت قرار گرفته اند.

به گفته او، در حوزه تجاری‌سازی و بازاریابی هم ستاد برنامه هایی را در دستور کار خود داشته است.

وی شرکت در گردهمایی شرکت‌های فناوری اطلاعات و نرم افزارهای رایانه‌ای در مشهد، شرکت در رویداد ملی نکست و امضا ۱۳ تفاهم نامه و توافق نامه را از جمله اقدامات صورت گرفته در این راستا عنوان کرد. همچنین، همکاری در تجهیز دو آزمایشگاه تخصصی در حوزه ۵G و IOT با همراه اول و شرکت ایرانسل از دیگر اقدامات این ستاد در سال ۱۴۰۲ است.

کرباسی خاطرنشان کرد: حدود ۳۳ میلیارد تومان از محل بودجه ستاد به تفکیک ۱۱ درصد به فرهنگ سازی و ترویج سواد فناوری، ۲۱ درصد حمایت از نخبگان و ۶۸ درصد توسعه فناوری و همچنین ۴۹ میلیارد تومان هم از نهادهای دیگر در قالب اعتبار مالیاتی و تفاهم‌نامه‌ها جذب شد که به تفکیک۱ درصد به فرهنگ سازی و ترویج سواد فناوری، ۳۷ درصد به حمایت از نخبگان و ۶۲ درصد به توسعه فناوری اختصاص پیدا کرده است.

وی در ادامه از تشکیل کارگروه‌هایی همچون اینترنت اشیا و هوشمندسازی، ارتباطات نسل جدید، ماهواره و سنجش از راه دور و امنیت سایبری به عنوان یکی از اقدامات این ستاد در سالی که گذشت یاد کرد.

بازدید از شرکت‌های دانش‌بنیان و آزمایشگاه‌های تخصصی در راستای رصد، شناسایی و ترویج امید در حوزه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات از دیگر برنامه‌هایی است که دبیر ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات به این آنها اشاره کرد و در این راستا، بازدید از آزمایشگاه تحقیقاتی و مرکز نوآوری و شرکت‌های دانش‎‌بنیان مستقر در دانشگاه علم و صنعت، مجموعه‌های شتاب‌دهنده و شرکت‌های دانش‌بنیان شهر اصفهان، هلدینگ گرین‌وب و کارخانه نوآوری خراسان رضوی و بررسی مسائل فناورانه بخش رادیویی نسل پنجم ارتباطی در نشستی با شرکت‌های دانش‌بنیان از دیگر اقدامات این ستاد برشمرد.

به گفته کرباسی، حضور ستاد در چهارمین رویداد هفته ایران دیجیتال، کنفرانس ظرفیت شبکه ملی اطلاعات ویژه توسعه هوشمندسازی، چهاردهمین نمایشگاه فناوری‌ نانو ۱۴۰۲ و بیست و چهارمین نمایشگاه بین‌المللی تلکام ۱۴۰۲ از دیگر فعالیت های نمایشگاهی ستاد توسعه فناوری‌های اتصال پذیری و ارتباطات است.

وی ادامه داد: برگزاری سه دوره رویداد کاشتن برای آینده با عناوین «دنیای شگفت‌انگیز ارتباطات از ژرفای کوانتوم تا ماورای ماهواره‌ها»، «اتصال‌پذیری، ارتباطات و هوش مصنوعی» و «ایران هوشمند و متصل» و حمایت‌های مالی از نهادها و دانشجویان با موضوعاتی همچون نخستین هکاتون همراه اول ۵G ، دومین هکاتون همراه اول IOT، دوم هکاتون ۵G ، برگزاری اولین دوره ASMMasters و مسابقه طراحی و ساخت ماهواره‌های مکعبی Qsat (کیوست) و برگزاری دو دوره‌ آموزشی «امنیت سایبری» و «آشنایی‌ با فناوری‌های نوظهور و مشاغل آینده با عنوان اتصال‌پذیری و ارتباطات نسل جدید» از دیگر رویدادها و مسابقات و دوره های آموزشی است که این ستاد در سال گذشته به انجام رسانده است.

کد خبر 6093094 مهتاب چابوک