تعاملات کوچک‌ترین آهنربای جهان اندازه‌گیری شد

دانشمندان موفق به اندازه‌گیری تعاملات مغناطیسی بین دو الکترون منفرد شدند.

کد خبر: ۱۱۸۰۷۵۰

تاریخ: ۱۳ مرداد ۱۳۹۳ - ۰۷:۱۷

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) و به نقل ازایسنا، فیزیکدانان موسسه علمی وایتسمان موفق به اندازه‌گیری تعامل بین کوچک‌ترین آهنرباهای ممکن یعنی دو الکترون منفرد شدند و این کار را پس از خنثی‌کردن نویز مغناطیسی که از خارج به آن‌ها اعمال می‌شد، انجام دادند.

الکترون دارای اسپین و نوعی جهت‌دهی است که شامل دو قطب مغناطیسی متضاد است. فیزیکدانان حاضر در این پروژه به دنبال پاسخ به این پرسش بودند که آیا یک جفت الکترون می‌توانند مانند آهنرباهای میله‌ای معمولی عمل کنند که در آن قطب‌های مختلف یکدیگر را جذب می‌کنند.

تیم علمی موفق به متصل‌کردن دو الکترون به یکدیگر شدند به طوری که اسپین آن‌ها در جهت‌های متضاد قرار گرفت. آن‌ها نوعی دام الکتریکی ایجاد کردند که در آن، دو الکترون به دو یون استرانسیوم متصل شدند. این دو یون تا دمای صفر مطلق خنک شدند و در فاصله دو میکرومتری از یکدیگر قرار گرفتند. در این فاصله، تعامل مغناطیسی بسیار ضعیف است اما چون جفت الکترون‌ها تحت تاثیر نویز مغناطیسی خارجی نبودند، تعامل بین آن‌ها با دقت بالا اندازه‌گیری شد.

اندازه‌گیری تعامل بین این دو الکترون به مدت 15 ثانیه طول کشید و چنین زمانی ده‌ها هزار برابر طولانی‌تر از میلی‌ثانیه‌هایی است که طی آن، دانشمندان تاکنون توانسته‌اند داده‌های کوانتومی را حفظ کنند.

این اندازه‌گیری نشان داد الکترون‌ها درست مانند دو آهنربای بزرگ از لحاظ مغناطیسی با یکدیگر تعامل داشتند و قطب‌های شمال این دو یکدیگر را دفع کرد اما آن‌ها روی محورهایشان چرخیدند تا قطب‌های متضادشان به یکدیگر نزدیک شوند.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nature منتشر شد.