Quantum Physics

2020-12-17 22:38:59 #فــیزیـک_کــوانــتوم

تلسکوپ‌ها لحظه ادغام دو سیاه‌چاله را شکار کردند

در تصویری که اخیراً توسط ناسا به اشتراک گذاشته شده، یک کهکشان به نام "ان.جی.سی ۶۲۴۰" (NGC ۶۲۴۰) قابل مشاهده است که در آن عملیات ادغام دو سیاهچاله کلان جرم را می‌توان دید.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، این تصویر از داده‌های جدید رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (Chandra X-ray Observatory) به دست آمده است و امواج در تصاویر جدید در رنگ‌های قرمز ، نارنجی و زرد قابل مشاهده هستند. اخیرا نیز ناسا این داده‌ها را با داده‌های نوری حاصل از "تلسکوپ فضایی هابل" که در ابتدا در سال ۲۰۰۸ منتشر شد، ترکیب کرده است.

این سیاه چاله‌های ادغام شده تقریباً ۳ هزار سال نوری از یکدیگر فاصله دارند و به عنوان منابع مانند نقطه‌ای روشن در وسط تصویر دیده می‌شوند. این سیاهچاله‌ها به این دلیل که در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، به صورت مارپیچ در آمده‌اند و این روندی است که از حدود ۳۰ میلیون سال پیش آغاز شده است.

در سال ۲۰۲۰ ، براساس داده‌های "رصدخانه پرتو ایکس چاندرا"، کشف دو سیاه چاله ادغام شده اعلام شد. از سال ۲۰۰۲ ، علاقه شدیدی به پیگیری مشاهدات کهکشان "ان.جی.سی ۶۲۴۰" توسط تلسکوپ چاندرا و سایر تلسکوپ‌ها وجود دارد.



ان‌.جی.‌سی ۶۲۴۰ یک کهکشان فوق روشن فروسرخ (ULIRG) در صورت فلکی "مارافسای" (Ophiuchus) است و علاوه بر این کهکشان مذکور بازمانده ادغام سه کهکشان کوچکتر است.

به گفته دانشمندان، روند ادغام ممکن است از حدود ۳۰ میلیون سال پیش آغاز شده باشد. تخمین زده می‌شود که این دو سیاهچاله در نهایت به آرامی به یکدیگر نزدیک شده و ده‌ها یا صدها میلیون سال دیگر در یک سیاهچاله بزرگتر ادغام خواهند شد.

تصور می‌شود که جفت این سیاهچاله‌های کلان جرم می‌توانند به دانشمندان در درک برخی از رفتارهای غیرمعمول سیاهچاله‌های کلان جرم به سرعت در حال رشد، مانند خم شدن و اعوجاج که در فواره‌های قدرتمندی که تولید می‌کنند قابل مشاهده است، کمک کنند.همچنین ، انتظار می‌رود جفت این سیاه چاله‌های کلان جرم در روند ادغام، قوی‌ترین منابع امواج گرانشی در جهان باشند.

سیاه‌چاله کلان جرم (Supermassive black hole) بزرگترین نوعی سیاه‌چاله در کهکشان‌هاست که گمان می‌رود در مرکز تقریبا همه کهکشان‌ها از جمله کهکشان راه شیری نیز یافت شود. این سیاه‌چاله‌ها پر جرم‌ترین نوع سیاه‌چاله‌ها هستند و گرانش بسیار زیادی دارند که در جهان بی نظیر است.

https://www.theguardian.com/science/2017/sep/27/new-gravitational-wave-detection-shows-shape-of-ripples-from-black-hole-collision-ligo-virgo?hcb=1
#ایــسنا

@Physics3p باز کردن / نظر دهید

2020-12-14 20:49:43 #فــیزیـک_کــوانــتوم

شبیه‌سازی سفر در زمان کوانتومی اثر پروانه‌ای را رد می‌کند

محققان با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی برای شبیه‌سازی سفر در زمان نشان دادند که در قلمرو کوانتومی هیچ اثر پروانه‌ای وجود ندارد در این پژوهش اطلاعات کیوبیت یا بیت‌های کوانتومی به گذشته‌ی شبیه‌سازی شده سفر کردند یکی از آن‌ها به شدت آسیب می‌بیندمانند پروانه‌ای که له شده، با کمال تعجب وقتی همه کیوبیت‌ها به زمان حال باز می‌گردند عمدتا بی‌تغییر به نظر می‌رسند گویی واقعیت خود را بهبود بخشیده است.

نیکولای سینیتسیس فیزیکدان نظری در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و یکی از نویسنده مقاله گفت در کامپیوتر کوانتومی مشکلی برای شبیه‌سازی تکامل زمان در جهت معکوس یا شبیه‌سازی اجرای فرایندی وارونه وجود ندارددر حقیقت ما می‌توانیم ببینیم که اگر در زمان به گذشته سفر کنیم خسارت کمی وارد کنیم و برگردیم چه اتفاقی برای یک جهان کوانتومی پیچیده رخ می‌دهدما فهمیدیم که جهان ما زنده می‌ماند به این معنی که هیچ اثر پروانه‌ای در مکانیک کوانتومی وجود ندارددر داستان علمی تخیلی ری بردبری در سال ۱۹۵۲ بنام آوای تندر شخصی با استفاده از ماشین زمان به گذشتۀ دور سفر می‌کندجایی که پا بر روی یک پروانه می‌گذارد و آن را له می‌کند. با بازگشت به زمان حال دنیای متفاوتی می‌بینداین داستان اغلب به اصطلاح اثر پروانه‌ای معروف است که به حساسیت فوق‌العاده بالای یک سیستم پیچیده و پویا نسبت به شرایط اولیه‌اش اشاره دارددر چنین سیستمی، عوامل اولیه و کوچک به شدت تحت تأثیر تحول کل سیستم قرار می‌گیرنددر عوض محققان دریافتند که در شبیه‌سازی بازگشت به گذشته ایجاد آسیب محلی کوچک در یک سیستم کوانتومی فقط منجر به آسیب محلی ناچیز و کوچک در زمان حال می‌شوداین اثر کاربردهای بالقوه‌ای در سخت افزارهای مخفی کننده اطلاعات و آزمایش دستگاه‌های اطلاعاتی کوانتومی دارد با تبدیل حالت اولیه به حالت کاملا درهم تنیده اطلاعات توسط کامپیوتر مخفی می‌شوند.

بین یان یکی دیگر از محققان گفت ما دریافتیم که حتی اگر یک مزاحم در یک حالت کاملا درهم تنیده اندازه‌گیری‌های مخرب را انجام دهدما هنوز هم می‌توانیم به راحتی اطلاعات مفید را بازیابی کنیم زیرا این آسیب با فرآیند رمزگشایی تقویت نمی‌شود این صحبت در مورد ایجاد سخت افزار کوانتومی است برای پنهان کردن اطلاعات استفاده خواهد شداین یافتۀ جدید همچنین می‌تواند برای آزمون اینکه آیا پردازنده کوانتومی در واقع با اصول کوانتومی کار می‌کند، استفاده شوداز آنجا که اثر جدید بدون پروانه کاملاً کوانتومی است اگر پردازنده‌ای سیستم یان و سینیتیسین را اجرا کند و این اثر را نشان دهد، پس باید پردازنده کوانتومی باشد.
برای آزمایش اثر پروانه در سیستم‌های کوانتومی محققان از تئوری و شبیه‌سازی‌هایی با پردازندۀ کوانتومی IBM-Q استفاده کردند تا نشان دهند چگونه یک مدار می‌تواند با استفاده از گیت‌های کوانتومی یک سیستم پیچیده را تکامل بخشددر این آزمایش تیمی الیس عامل محبوب مورد استفاده برای آزمایش‌های فکری کوانتومی یکی از کیوبیت‌های خود را در زمان حال آماده کرده و از طریق کامپیوتر کوانتومی به صورت معکوس اجرا می‌کند در گذشته‌های دوریک عامل مخرب باب کیوبیت آلیس را اندازه‌گیری می‌کنداین عمل کیوبیت را آشفته می‌کند و تمام همبستگی‌های کوانتومی آن را با سایر جهان از بین می‌بردسپس سیستم به زمان حال منتقل می‌شودبه گفته ری بردبری آسیب کوچک باب به حالت و تمام آن همبستگی‌های گذشته باید به سرعت در طی تکامل پیچیده و رو به جلو زمان تقویت شود از این رودر پایان آلیس قادر به بازیابی اطلاعات خود نیست اما در این ازمایش این اتفاق روی نداد.
محققان دریافتند که بیشتر اطلاعات محلی فعلی به صورت همبستگی‌های کوانتومی در گذشته دور پنهان بوده است که با دستکاری جزئی نمی‌تواند آسیب ببیند آنها نشان دادند که اطلاعات با وجود دخالت باب بدون آسیب زیادی به کیوبیت آلیس باز می‌گردند به طور غیرقانونی برای سفرهای عمیق‌تر به گذشته و برای جهان‌های بزرگتر اطلاعات نهایی آلیس با آسیب کمتری به او باز می‌گردد سینیتسین گفت ماد دریافتیم که مفهوم هرج و مرج در فیزیک کلاسیک و در مکانیک کوانتوم باید متفاوت درک شود.

#مـتـرجــم_ســاکـار
#گـرداوری_آریــوس_راد

https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.040605
https://scitechdaily.com/butterfly-effect-in-quantum-realm-disproven-by-simulating-quantum-time-travel/

@Physics3p باز کردن / نظر دهید