انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2022-07-04 21:51:33 به مناسبت سالگرد کشف بوزون هیگز

بوزون هیگز، ده سال پس از کشف آن


کشف برجسته بوزون هیگز در برخورد دهنده بزرگ هادرون، دقیقاً ده سال پیش و پیشرفت هایی که از آن زمان برای تعیین ویژگی های آن انجام شد، به فیزیکدانان این امکان را داد که گام های بزرگی در درک ما از جهان بردارند.
ده سال پیش، در 4 ژوئیه 2012، همکاری های ATLAS و CMS در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کشف ذره ای جدید با ویژگی های مطابق با ویژگی های بوزون هیگز پیش بینی شده توسط مدل استاندارد را اعلام کردند. فیزیک ذرات این کشف نقطه عطفی در تاریخ علم بود و توجه جهان را به خود جلب کرد. یک سال بعد، فرانسوا انگلرت و پیتر هیگز، جایزه نوبل فیزیک را به خاطر پیش‌بینی‌هایشان که چندین دهه قبل به همراه رابرت بروت فقید درباره یک میدان بنیادی جدید، معروف به میدان هیگز، که جهان را فراگرفته بود، به دست آورد و به عنوان بوزون هیگز شناخته شد که به ذرات بنیادی جرم می دهد.

کشف بوزون هیگز نقطه عطفی در فیزیک ذرات بود.

تنها طی ده سال فیزیکدانان گام‌های بزرگی در درک ما از جهان برداشته‌اند، نه تنها در همان اوایل تایید کردند که ذره کشف شده در سال 2012 در واقع بوزون هیگز است، بلکه به محققان اجازه می‌دهد تصویری از چگونگی حضور فراگیر هیگز را شروع کنند. میدان در سراسر جهان یک دهم میلیاردم ثانیه پس از انفجار بزرگ ایجاد شد.


ذره جدیدی که توسط همکاری های بین المللی ATLAS و CMS در سال 2012 کشف شد، بسیار شبیه بوزون هیگز پیش بینی شده توسط مدل استاندارد ظاهر شد. اما آیا واقعاً آن ذره ای بود که مدت ها به دنبال آن بودیم؟ به محض اینکه این کشف انجام شد، ATLAS و CMS شروع به بررسی دقیق کردند که آیا خواص ذره ای که کشف کرده بودند واقعاً با ویژگی های پیش بینی شده توسط مدل استاندارد مطابقت دارد یا خیر. آزمایش‌ها با استفاده از داده‌های حاصل از تجزیه، یا «واپاشی» ذره جدید به دو فوتون، حامل نیروی الکترومغناطیسی، نشان داده‌اند که ذره جدید هیچ تکانه زاویه‌ای ذاتی یا اسپین کوانتومی ندارد - دقیقاً مانند بوزون هیگز.

پیش بینی شده توسط مدل استاندارد در مقابل تمام ذرات بنیادی شناخته شده دیگر دارای اسپین هستند: ذرات ماده، مانند کوارک‌های «بالا» و «پایین» که پروتون‌ها و نوترون‌ها را تشکیل می‌دهند، و ذرات حامل نیرو، مانند بوزون‌های W و Z.

همچنین ATLAS و CMS با مشاهده بوزون‌های هیگز که از جفت‌های بوزون W یا Z تولید می‌شوند و به آنها تجزیه می‌شوند، تأیید کردند که این بوزون‌ها جرم خود را از طریق برهمکنش‌هایشان با میدان هیگز، همانطور که توسط مدل استاندارد پیش‌بینی می‌شود، به دست می‌آورند. قدرت این فعل و انفعالات، برد کوتاه نیروی ضعیف را توضیح می دهد که مسئول نوعی رادیواکتیویته است و واکنش همجوشی هسته ای را آغاز می کند که خورشید را نیرو می دهد.

آزمایش‌ها همچنین نشان داده‌اند که کوارک بالا، کوارک پایین و لپتون تاو - که سنگین‌ترین فرمیون‌ها هستند - جرم خود را از برهمکنش‌هایشان با میدان هیگز، دوباره همانطور که توسط مدل استاندارد پیش‌بینی شده بود، به دست می‌آورند. آنها این کار را با مشاهده، در مورد کوارک بالا، مشاهده کردند که بوزون هیگز همراه با جفت کوارک های بالایی تولید می شود، و در موارد کوارک پایین و لپتون تاو، فروپاشی بوزون به ترتیب به جفت کوارک های پایین و تاو لپتون ها تولید می شود.
این مشاهدات وجود یک برهمکنش یا نیرویی به نام برهمکنش یوکاوا را تأیید کرد که بخشی از مدل استاندارد است اما بر خلاف سایر نیروها در مدل استاندارد است که با واسطه بوزون هیگز است و قدرت آن کوانتیزه نمی شود. یعنی در مضرب یک واحد خاص نمی آید.

ادامه دارد‌... .
@PSA_AUT Open / Comment

2022-07-04 20:28:19 برخورد ستاره های نوترونی باعث ایجاد مگنتار می شود!!!

مگنتار یکی از جذاب ترین اجرام نجومی است. یک قاشق از موادی که از آن ساخته شده اند، تقریباً یک میلیارد تن وزن دارد و میدان های مغناطیسی آن ها صدها میلیون برابر قوی تر از هر میدان مغناطیسی موجود در زمین است.

مگنتارها به طور کلی شکل خاصی از ستاره نوترونی در نظر گرفته می شوند که تفاوت اصلی آن در قدرت میدان مغناطیسی است. تصور می شود که حدود یک میلیارد ستاره نوترونی در کهکشان راه شیری وجود دارد و برخی از آنها به صورت دوتایی هستند.

وقتی ستارگان از نظر گرانشی به یکدیگر متصل می‌شوند، وارد "رقص نهایی" مرگ می‌شوند که معمولاً منجر به یک سیاهچاله یا به طور بالقوه تبدیل یکی یا هر دوی آنها به مگنتار می‌شود.

این فرآیند می‌تواند صدها میلیون سال طول بکشد تا زمانی که فروپاشی واقعی اتفاق می‌افتد، به نقطه خاصی برسد.

به‌طور دقیق‌تر، این اتفاق (فرو پاشی واقعی) در حدود 228 میلیون سال پیش رخ داده است؛ یعنی فاصله‌ای از کهکشانی که در آن رخ داده است. با این حال، نور حاصل از این رویداد دیدنی تنها چند هفته قبل از شروع رصد آن قسمت از آسمان به سنسورهای Pan-STARR رسید و چیزی که این مگنتار را از همه دانشمندان دیگر متمایز می کند، سرعت چرخش آن است.

به طور معمول، ستارگان نوترونی هزاران بار در دقیقه می‌چرخند و دوره آن‌ها در حدود میلی‌ثانیه است. اما دانشمندان دریافته اند که مگنتارها از این جهت متمایز هستند که زمان چرخش آنها بسیار کندتر است، معمولاً فقط هر دو ده ثانیه، یک بار.

اما "GRB130310A"، همانطور که اکنون مگنتار جدید شناخته می شود، دارای دوره چرخشی 80 میلی ثانیه است که آن را به ترتیب ستاره های نوترونی نسبت به مگنتار معمولی نزدیکتر می کند.

این اختلاف احتمالاً به دلیل سن بسیار کم است که ژانگ بین و همکارانش این مگنتار را پیدا کردند. هنوز هم مانند بسیاری دیگر از مگنتارهای مشاهده شده، کند شدن چرخش خود را کامل نکرده اما این واقعیت که دوره چرخشی آن به سرعت ستارگان نوترونی نزدیک می شود، به نقطه شروع بالقوه آن به عنوان یکی از خود ستاره های نوترونی اشاره دارد.

کند شدن چرخشی که "GRB130310A" در حال حاضر متحمل آن می شود، هزاران سال طول می کشد اما در آخر، مگنتارها محو و تقریبا غیرقابل تشخیص می شوند. تخمین زده می شود که 30 میلیون مگنتار مرده در اطراف کهکشان راه شیری شناور هستند و حداقل برخی از آنها احتمالاً با همان دوره های مداری چشمگیر GRB130310A شروع شده اند. مگنتار جدید از ادغام ستاره نوترونی ایجاد شده است و فقدان هر گونه پیشروی است که رصدخانه ها ممکن است دریافت کنند. هیچ ابرنواختری و هیچ انفجار پرتو گاما وجود نداشت که هر دوی آنها معمولاً قبل از تولد یک مگنتار هستند. بنابراین به نظر می‌رسد که محققان با ادغام ستاره‌های نوترونی اتفاق افتاده‌اند که تقریباً درست همان‌طور که روی داد، آن را شناسایی کردند.

راه‌های دیگری نیز برای تشخیص ادغام ستاره‌های نوترونی وجود دارد، مانند امواج گرانشی که گاهی از خود ساطع می‌کنند. مشخص نیست که آیا ابزار دیگری توانسته است این ادغام را برای تأیید اینکه این رویداد همانطور که محققان فرض می‌کنند رخ داده است، ثبت کند یا خیر. اما اگر چنین بود، این یک داده دیگر است که این ایده دیرینه را تأیید می کند که مگنتارها حداقل گاهی از ادغام ستاره های نوترونی متولد می شوند. مشاهدات بسیار بیشتری از رویدادهای مشابه در سراسر جهان برای کمک به تأیید یا رد این نظریه در دسترس خواهد بود.
این موضوع نشان می‌دهد که برخورد ستاره‌های نوترونی باعث ایجاد مگنتار می‌شود.

مترجم: فاطمه ضمیری

منبع خبر:

https://phys.org/news/2022-07-case-colliding-neutron-stars-magnetars.html Open / Comment

2022-07-03 09:20:08 درگذشت استاد محمد رضا ستاره

استاد ستاره اهل بیجار و از جمله نخبگان علمی و دانشمندان این شهرستان و استان کردستان به شمار می رفت. این دانشمند برجسته از سال 1380 تاکنون عضو هیات علمی گروه فیزیک دانشگاه کردستان بوده و ضمن آموزش و پژوهش، دانشجویان زیادی را تربیت نمود.
استاد محمدرضا ستاره دکتری خود را در سال 1380 از دانشگاه صنعتی شریف در زمینه فیزیک نظری اخذ کرد. عنوان رساله دکتری ایشان «اثر کازیمیر درکیهان شناسی» است. تالیف بیش از 300 عنوان مقاله در مجلات معتبر بین المللی و تربیت ده ها دانشجو در مقاطع تحصیلات تکمیلی کارشناسی ارشد و دکتری فیزیک از خدمات ماندگار ایشان به جامعه علمی کشور است. بسیاری از دانشجویان ایشان امروزه عضو هیات علمی دانشگاه­های کشور هستند. ایشان دارای شاخص هرش 52 بوده و مقالات وی بیش از 11000 ارجاع دریافت کرده اند که از این نظر در بین فیزیکدانان ایرانی جایگاه رفیعی دارد. از جمله افتخارات دکتر ستاره انتخاب بعنوان دو درصد دانشمند برتر جهان طبق ارزیابی دانشگاه استنفورد، دانشمند برتر جهان اسلام، پژوهشگر برترکشوری و عضو فدراسیون سرآمدان علمی ایران می باشد. ایشان از دانشمندان و فرزانگان معاصر و از نمادهای علم و پژوهش در کشور و در استان كردستان به شمار می آمد.
بی شک از دست دادن این فیزیکدان برجسته نظری، برای جامعه علمی کشور تلخ و ناگوار است و فقدان وی به راحتی جبران نخواهد شد. انجمن فیزیک کشور درگذشت این استاد فقید را به جامعه علمی کشور و به خصوص جامعه فیزیک، خانواده داغدار ایشان، و همه دانشجویان و همکاران وی تسلیت می گوید. روحش شاد و یادش گرامی باد.

- انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ضایعه از دست دادن این استاد گرانقدر را خدمت خانواده محترم ایشان و‌ جامعه ی علمی تسلیت عرض مینماید.

به نقل از کانال انجمن فیزیک ایران
https://t.me/psinews Open / Comment

2022-07-02 23:49:40 پالس غیرمعمول تشخیص داده شده در آسمان، ممکن است یک نوع کاملاً جدید از شی ستاره ای باشد!

کشف یک ستاره نوترونی که سیگنال‌های رادیویی غیرمعمولی از خود ساطع می‌کند، درک ما را از این سیستم‌های ستاره‌ای منحصر به فرد بازنویسی می‌کند.
تیم MeerTRAP هنگام رصد منطقه Vela-X 1 کهکشان راه شیری در فاصله 1300 سال نوری از زمین با استفاده از تلسکوپ رادیویی MeerKAT در آفریقای جنوبی، به این کشف دست یافتند. فلاش نور یا پالسی با ظاهری عجیب را دیده شد که حدود 300 میلی ثانیه طول کشید. فلاش برخی از ویژگی‌های یک ستاره نوترونی رادیویی را داشت اما این شبیه چیزی نبود که قبلاً دیده شده بود.
آنها داده‌های قدیمی‌تر از منطقه را به امید یافتن پالس‌های مشابه جست‌وجو کردند. جالب توجه است، تعداد بیشتری از این پالس‌ها شناسایی شدند که قبلاً توسط سیستم تشخیص پالس نادیده گرفته شده بودند (زیرا معمولاً فقط برای پالس‌هایی با طول مدت 20 تا 30 میلی‌ثانیه به جستجو پرداخته میشد).
تجزیه و تحلیل سریع زمان رسیدن پالس‌ها نشان داد که آنها تقریباً هر 76 ثانیه تکرار می‌شوند، در حالی که بیشتر پالس‌های ستاره‌های نوترونی در عرض چند ثانیه یا حتی میلی ثانیه طی می‌شوند.
مشاهدات نشان داد که PSR J0941-4046 برخی از ویژگی‌های یک "تپ اختر" یا حتی یک مگنتار (مَگنِت‌اَختَر) را دارد. تپ اخترها بقایای بسیار متراکم ستارگان غول پیکر فروپاشیده هستند که معمولاً امواج رادیویی را از قطب‌های خود ساطع می‌کنند. هنگامی که تپ اخترها می‌چرخند، پالس‌های رادیویی آنها را می‌توان از زمین اندازه گیری کرد (کمی شبیه به نحوه چشمک زدن دوره‌ای فانوس دریایی در دوردست). با این حال، طولانی‌ترین دوره چرخش شناخته شده برای یک تپ اختر قبل از این تحقیقات، 23.5 ثانیه بود که به این معنی است که ممکن است یک کلاس کاملاً جدید از اشیا رادیویی را پیدا کرده باشیم. این یافته‌ها در Nature Astronomy منتشر شده است.

-ناهنجاری در بین ستاره‌های نوترونی

با استفاده از تمام داده‌های موجود از پروژه‌های MeerTRAP و ThunderKAT، این موفقیت به دست آمد که موقعیت شی با دقت عالی مشخص شود. پس از این، مشاهدات حساس‌تر برای مطالعه منبع پالس‌ها انجام شد. شی تازه کشف شده، PSR J0941-4046، یک ستاره نوترونی کهکشانی عجیب و غریب است که امواج رادیویی تابش می‌کند و در مقایسه با سایر تپ اخترها بسیار کند می‌چرخد. نرخ پالس تپ اختر به شدت ثابت است و مشاهدات بعدی این امکان را می‌دهد که زمان رسیدن هر پالس را تا 100 میلیونیم ثانیه پیش بینی شود.

همچنین PSR J0941-4046 از لحاظ دیگر نیز منحصر به فرد است؛ زیرا در "قبرستان" ستاره نوترونی قرار دارد. این قبرستان، منطقه‌ای از فضا است که اصلاً انتظار نداریم هیچ گونه تشعشعات رادیویی را در آن تشخیص دهیم، زیرا این نظریه وجود دارد که ستاره‌های نوترونی در اینجا در پایان چرخه زندگی خود هستند و بنابراین فعال نیستند (یا کمتر فعال هستند). به همین دلیل PSR J0941-4046 درک ما از چگونگی تولد و تکامل ستارگان نوترونی را به چالش می‌کشد.

مترجم: مینا شیری

منبع خبر:
https://www.sciencealert.com/unusual-pulse-detected-in-the-sky-may-be-a-completely-new-class-of-stellar-object

@PSA_AUT Open / Comment

2022-06-24 13:06:39 گام بزرگ رو به جلو در محاسبات کوانتومی؛ ساخت اولین مدار کوانتومی

دانشمندان استرالیایی اولین مدار کامپیوتر کوانتومی جهان را ایجاد کرده‌اند که شامل تمام اجزای ضروری موجود در یک تراشه کامپیوتری کلاسیک اما در مقیاس کوانتومی است.
این کشف برجسته که در نیچر منتشر شد، نه سال در دست ساخت بود.
میشل سیمونز، نویسنده ارشد و فیزیکدان کوانتومی، موسس محاسبات کوانتومی سیلیکون و مدیر مرکز محاسبات کوانتومی و فناوری ارتباطات در UNSW به ScienceAlert گفت: «این هیجان‌انگیزترین کشف زندگی حرفه‌ای من است».
سیمونز و تیمش نه تنها چیزی را که اساساً یک پردازنده کوانتومی کاربردی است ایجاد کردند، بلکه با مدل‌سازی یک مولکول کوچک که در آن هر اتم چندین حالت کوانتومی دارد، آن را با موفقیت آزمایش کردند - چیزی که یک کامپیوتر سنتی برای رسیدن به آن تلاش می‌کند.
این موضوع نشان می‌دهد که ما اکنون یک قدم به استفاده از قدرت پردازش کوانتومی برای درک بیشتر دنیای اطرافمان، حتی در کوچک‌ترین مقیاس، نزدیک‌تر شده‌ایم.
سیمونز به ScienceAlert گفت: «در دهه 1950، ریچارد فاینمن گفت که ما هرگز نخواهیم فهمید که جهان چگونه کار می کند - طبیعت چگونه کار می کند - مگر اینکه واقعاً بتوانیم آن را در همان مقیاس بسازیم.
اگر بتوانیم مواد را در آن سطح درک کنیم، می‌توانیم چیزهایی طراحی کنیم که قبلاً هرگز ساخته نشده‌اند».
آخرین اختراع این تیم، ساخت اولین ترانزیستور کوانتومی در سال 2012 است.
(ترانزیستور وسیله کوچکی است که سیگنال های الکترونیکی را کنترل می کند و فقط یک قسمت از مدار کامپیوتر را تشکیل می دهد. یک مدار مجتمع پیچیده تر است؛ زیرا تعداد زیادی ترانزیستور را در کنار هم قرار می دهد).
برای انجام این جهش در محاسبات کوانتومی، محققان از یک میکروسکوپ تونلی روبشی در خلاء فوق‌العاده بالا برای قرار دادن نقاط کوانتومی با دقت زیر نانومتری استفاده کردند.

قرارگیری هر نقطه کوانتومی باید دقیقاً درست باشد تا مدار بتواند نحوه جهش الکترون ها را در امتداد رشته ای از کربن های تک و دو پیوند در یک مولکول پلی استیلن تقلید کند.

مشکل‌ترین بخش این بود: دقیقاً چند اتم فسفر باید در هر نقطه کوانتومی وجود داشته باشد؟ فاصله هر نقطه دقیقا چقدر باید باشد؟ و مهندسی ماشینی که بتواند نقاط ریز را دقیقاً در چینش درست داخل تراشه سیلیکونی قرار دهد.
به گفته محققان، اگر نقاط کوانتومی خیلی بزرگ باشند، برهمکنش بین دو نقطه «بسیار بزرگتر از آن است که بتوان آنها را به طور مستقل کنترل کرد».
اگر نقاط خیلی کوچک باشند، تصادفی است؛ زیرا هر اتم فسفر اضافی می تواند مقدار انرژی لازم برای افزودن یک الکترون دیگر به نقطه را به طور قابل ملاحظه ای تغییر دهد.
تراشه کوانتومی نهایی حاوی 10 نقطه کوانتومی بود که هر کدام از تعداد کمی اتم فسفر تشکیل شده بودند.
پیوندهای دو کربنه با قرار دادن فاصله کمتر بین نقاط کوانتومی، نسبت به پیوندهای تک کربنی شبیه سازی شدند.
پلی استیلن به این دلیل انتخاب شد که یک مدل شناخته شده است و بنابراین می‌توان از آن برای اثبات اینکه کامپیوتر به درستی حرکت الکترون‌ها را از طریق مولکول شبیه‌سازی می‌کند، استفاده کرد.
کامپیوترهای کوانتومی مورد نیاز هستند؛ زیرا کامپیوترهای کلاسیک نمی توانند مولکول های بزرگ را مدل کنند. آنها بیش از حد پیچیده هستند.
به عنوان مثال، برای ایجاد یک شبیه سازی از مولکول پنی سیلین با 41 اتم، یک کامپیوتر کلاسیک به 68^10 ترانزیستور نیاز دارد که ترانزیستورهای بیشتری از اتم های موجود در جهان قابل مشاهده است.
برای یک کامپیوتر کوانتومی، فقط به یک پردازنده با ۲۸۶ کیوبیت (بیت کوانتومی) نیاز است.
از آنجایی که دانشمندان در حال حاضر دید محدودی در مورد نحوه عملکرد مولکول ها در مقیاس اتمی دارند، حدس و گمان زیادی برای ایجاد مواد جدید وجود دارد.

یکی دیگر از کاربردهای بالقوه محاسبات کوانتومی، مطالعه فتوسنتز مصنوعی و چگونگی تبدیل نور به انرژی شیمیایی از طریق زنجیره آلی واکنش ها است.
مسئله بزرگ دیگری که کامپیوترهای کوانتومی می توانند به حل آن کمک کنند، ایجاد کودهای شیمیایی است. پیوندهای نیتروژن سه گانه در حال حاضر تحت شرایط دما و فشار بالا در حضور کاتالیزور آهن شکسته می شوند تا نیتروژن ثابت برای کود ایجاد شود.
یافتن یک کاتالیزور متفاوت که بتواند کود را به طور موثرتری تولید کند، می تواند در هزینه و انرژی بسیار صرفه جویی کند.
سیمونز می گوید که دستیابی به جابجایی از ترانزیستور کوانتومی به مدار تنها در 9 سال، تقلید از نقشه راه تعیین شده توسط مخترعان کامپیوترهای کلاسیک است.

منبع خبر:
https://www.sciencealert.com/a-huge-step-forward-in-quantum-computing-was-just-announced-the-first-ever-quantum-circuit

@PSA_AUT Open / Comment

2022-06-21 23:52:08 پنجره مقیاس اتمی به سمت ابررسانایی راه را برای مواد کوانتومی پیشرفته جدید هموار می کند!!!

تکنیک جدید به پژوهشگران کمک می کند تا ابررساناهای غیر متعارف را درک کنند.

یکی از اعجاب‌انگیزترین پدیده‌های کوانتومی طبیعت، ابررسانایی است.
وقتی یک ماده ابررسانا تا پایین‌تر از دمای بحرانی خود سرد می‌شود، الکتریسیته می‌تواند بدون اتلاف جریان پیدا کند و میدان‌های مغناطیسی خارج می‌شوند.
این ویژگی‌های چشمگیر ابررساناها را در طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله شناوری مغناطیسی، تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)، تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR)، شتاب‌دهنده‌های ذرات، آشکارسازهای ذرات، انتقال نیرو و موارد دیگر بسیار مفید می‌سازد.
اکنون، یک پیشرفت جدید در کاوش ابررساناهای غیر متعارف و درک مواد کوانتومی می تواند منجر به فناوری های جدیدی برای محاسبات کوانتومی شود.
ابررساناها موادی هستند که هیچ مقاومت الکتریکی ندارند و معمولاً به دمای بسیار پایین نیاز دارند. آنها در طیف گسترده ای از حوزه ها، از کاربردهای پزشکی گرفته تا نقش مرکزی در کامپیوترهای کوانتومی استفاده می شوند.
ابررسانایی توسط جفت‌های الکترون به‌هم‌پیوسته خاص به نام جفت‌های کوپر ایجاد می‌شود. تاکنون، وقوع جفت‌های کوپر به‌طور غیرمستقیم به‌صورت ماکروسکوپی به صورت عمده اندازه‌گیری شده است، اما تکنیک جدیدی که توسط محققان دانشگاه آلتو و آزمایشگاه‌های ملی اوک ریج در ایالات متحده ایجاد شده است، می‌تواند وقوع آنها را با دقت اتمی تشخیص دهد.
این آزمایش ها توسط Wonhee Ko و Petro Maksymovych در آزمایشگاه ملی Oak Ridge با حمایت نظری پروفسور خوزه لادو از دانشگاه آلتو انجام شد.
الکترون‌ها می‌توانند تونل کوانتومی را از طریق موانع انرژی عبور دهند و از یک سیستم به سیستم دیگر در فضا بپرند، به گونه‌ای که با فیزیک کلاسیک قابل توضیح نیست. به عنوان مثال، اگر یک الکترون با الکترون دیگری درست در نقطه‌ای که فلز و ابررسانا به هم می‌رسند، جفت شود، می‌تواند یک جفت کوپر را تشکیل دهد که وارد ابررسانا می‌شود و در عین حال نوع دیگری از ذره را به داخل فلز در فرآیندی به نام آندریف، «پس زده» می‌کند. پژوهشگران در جست و جوی این انعکاس‌های آندریف بودند تا جفت‌های کوپر را شناسایی کنند‌.
برای انجام این کار، آنها جریان الکتریکی بین یک نوک فلزی تیز اتمی و یک ابررسانا را اندازه‌گیری کردند و همچنین چگونگی بستگی جریان به جدایی نوک و ابررسانا را اندازه‌گیری کردند.
این به آنها امکان داد تا میزان بازتاب آندریف را که به ابررسانا بازمی‌گردد، شناسایی کنند، در حالی که وضوح تصویربرداری قابل مقایسه با اتم‌های منفرد را حفظ کردند. نتایج آزمایش دقیقاً با مدل نظری لادو مطابقت داشت.
این تشخیص تجربی جفت‌های کوپر در مقیاس اتمی، روش کاملاً جدیدی برای درک مواد کوانتومی ارائه می‌کند.
برای اولین بار، محققان می توانند به طور منحصر به فرد تعیین کنند که چگونه توابع موج جفت های کوپر در مقیاس اتمی بازسازی می شوند و چگونه آنها با ناخالصی های مقیاس اتمی و سایر موانع تعامل دارند.
لادو می‌گوید: این تکنیک یک روش جدید حیاتی برای درک ساختار کوانتومی داخلی انواع ابررساناهای عجیب و غریب که به عنوان ابررساناهای نامتعارف شناخته می‌شوند، ایجاد می‌کند و به طور بالقوه به ما اجازه می‌دهد تا با انواع مشکلات باز در مواد کوانتومی مقابله کنیم. ابررساناهای نامتعارف یک بلوک اساسی بالقوه برای کامپیوترهای کوانتومی هستند و می توانند بستری برای تحقق ابررسانایی در دمای اتاق فراهم کنند. جفت‌های کوپر دارای ساختارهای داخلی منحصربه‌فردی در ابررساناهای غیرمتعارف هستند که درک آن‌ها تاکنون چالش برانگیز بوده است.
این کشف امکان کاوش مستقیم وضعیت جفت‌های کوپر در ابررساناهای غیر متعارف را فراهم می‌کند و یک تکنیک جدید حیاتی را برای یک خانواده کامل از مواد کوانتومی ایجاد می‌کند. این یک گام بزرگ به جلو در درک ما از مواد کوانتومی است و به پیشبرد کار توسعه فناوری‌های کوانتومی کمک می‌کند.

مترجم: محدثه بنائی

منبع خبر:

Atomic-Scale Window Into Superconductivity Paves Way for Advanced New Quantum Materials
https://scitechdaily.com/atomic-scale-window-into-superconductivity-paves-way-for-advanced-new-quantum-materials/

@PSA_AUT Open / Comment

2022-06-21 23:40:33 شورای صنفی دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار می‌کند:

"جشن فارغ‌التحصیلی"

دانشجویان ورودی ۹۷ رشته انرژی:

یک شنبه ۵ تیر ماه ساعت ۱۴:۰۰ الی ۱۹:۰۰
سالن اجتماعات مرکزی، آمفی تئاتر بهمن

دانشجویان ورودی ۹۶ و ۹۷ فیزیک :

دوشنبه ۶ تیر ماه ساعت ۱۴:۰۰ الی ۱۹:۰۰
سالن اجتماعات مرکزی، آمفی تئاتر مولانا

به همراه
موسیقی
مسابقه
قرعه کشی
شعر خوانی
اهدای جوائز
پذیرایی
عکس یادگاری فارغ التحصیلی


شرکت والدین یا آشنایان دانشجویان فارغ التحصیل در جشن بلامانع می باشد.

سین برنامه به زودی منتشر خواهد شد.

هر گونه ابهام یا سوال: @Aryaeeamirali

@senfi_phy_ee Open / Comment

2022-06-21 16:24:28 #یازدهمین_مسابقه_ملی_فناوری_نانو

مسابقه ملی فناوری نانو
آموزش، رقابت، کسب و کار

امتیاز بنیاد ملی نخبگان
مدال طلا، نقره و برنز مسابقه
گواهی توانمندی تدریس نانو
مجوز ورود به نانو استارت آپ
به همراه جوایز نقدی و گرنت پژوهشی

بودجه‌بندی سوالات مرحله اول و دوم یازدهمین مسابقه ملی فناوری نانو

مرحله اول - ۲۹ام الی ۳۱ام تیرماه
آنلاین
چهارگزینه‌ای
سه آزمون مجزا

مرحله دوم - ۲۸ام مردادماه
حضوری
چهارگزینه‌ای
یک آزمون

مهلت ثبت‌نام تا پایان خردادماه

اطلاعات بیشتر درباره مسابقه ملی نانو:

nanoeducation.ir/sl/nnc11/


بودجه‌بندی:
nanoeducation.ir/sl/nncbudget


منابع :
nanoeducation.ir/sl/NNCref


ثبت‌نام از طریق نهاد ترویجی فناوری نانو دانشگاه امیرکبیر:

https://idpay.ir/nnc11nahad/shop/555157

انجمن علمی فناوری نانو دانشگاه صنعتی امیرکبیر
https://t.me/NanoAUT Open / Comment

2022-06-16 00:16:47 حسگر نانوذرات میتواند ذات الریه ویروسی و باکتریایی را تشخیص دهد!!!

قسمت دوم:

باتیا و شاگردانش از این داده ها برای ایجاد 20 حسگر مختلف استفاده کردند که می توانند با آن پروتئازها تعامل داشته باشند.
حسگرها از نانوذرات پوشیده شده با پپتیدها تشکیل شده اند که می توانند توسط پروتئازهای خاص شکافته شوند. هر پپتید با یک مولکول گزارشگر برچسب گذاری می شود که درهنگام تنظیم پپتیدها توسط پروتئازها در عفونت، آزاد می شوند. این گزارشگران در نهایت با ادرار دفع می شوند. سپس ادرار را می توان با طیف سنجی جرمی تجزیه و تحلیل کرد تا مشخص شود کدام پروتئازها در ریه ها بیشتر فعال هستند.

پس از خواندن نتایج آزمایش‌های ادرار، محققان از یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده کردند. با استفاده از این رویکرد، توانستند الگوریتم هایی را آموزش دهند که می تواند بین ذات الریه از افراد سالم تمایز قائل شود و همچنین بر اساس آن 20 حسگر، ویروسی یا باکتریایی بودن عفونت را تشخیص دهد.

یکی از احتمالاتی که محققان ممکن است دنبال کنند، توسعه الگوریتم‌هایی است که نه تنها می‌توانند عفونت‌های باکتریایی را از ویروسی تشخیص دهند، بلکه می‌توانند دسته میکروب‌های عامل عفونت باکتریایی را نیز شناسایی کنند، که می‌تواند به پزشکان در انتخاب بهترین آنتی‌بیوتیک برای مبارزه با آن نوع باکتری کمک کند.
از سوی دیگر، عفونت‌های ویروسی، فعالیت پروتئاز را از سلول‌های T و سلول‌های NK تحریک می‌کنند که معمولاً بیشتر به عفونت‌های ویروسی پاسخ می‌دهند. یکی از حسگرهایی که قوی‌ترین سیگنال را تولید می‌کرد، به پروتئازی به نام گرانزیم B مرتبط بود که باعث مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی می‌شود. محققان دریافتند که این حسگر در ریه‌های موش‌های مبتلا به عفونت‌های ویروسی به شدت فعال می‌شود و سلول‌های NK و T هر دو در پاسخ نقش دارند.

برای رساندن این حسگرها به موش‌ها، محققان آنها را مستقیماً به نای تزریق کردند، اما اکنون در حال توسعه نسخه‌هایی برای استفاده انسانی هستند که می‌تواند با استفاده از نبولایزر یا استنشاقی مشابه دستگاه تنفسی آسم استفاده شود. آنها همچنین در حال کار بر روی روشی برای تشخیص نتایج با استفاده از دستگاه تنفس مصنوعی به جای آزمایش ادرار هستند که می تواند نتایج را حتی سریعتر نشان دهد.

منبع خبر:
Nanoparticle sensor can distinguish between viral and bacterial pneumonia | MIT News | Massachusetts Institute of Technology
https://news.mit.edu/2022/sensor-viral-bacterial-pneumonia-0613

@PSA_AUT Open / Comment

2022-06-15 23:58:46 حسگر نانوذرات می تواند ذات الریه ویروسی و باکتریایی را تشخیص دهد!!!

قسمت اول:

با استفاده از این تشخیص، پزشکان می‌توانند از تجویز آنتی‌بیوتیک‌ها در مواردی که مؤثر نباشند، اجتناب کنند.
بسیاری از انواع مختلف باکتری ها و ویروس ها می توانند باعث ذات الریه شوند، اما هیچ راه آسانی برای تعیین اینکه کدام میکروب باعث بیماری یک بیمار خاص می شود وجود ندارد. این عدم قطعیت انتخاب درمان‌های مؤثر را برای پزشکان سخت‌تر می‌کند؛ زیرا آنتی‌بیوتیک‌هایی که معمولاً برای درمان ذات الریه باکتریایی استفاده می‌شوند، به بیماران مبتلا به نوع ویروسی کمکی نمی‌کنند. علاوه بر این، محدود کردن استفاده از آنتی بیوتیک ها گام مهمی در جهت مهار مقاومت آنتی بیوتیکی است.

محققان MIT اکنون سنسوری طراحی کرده اند که می تواند بین عفونت های ذات الریه ویروسی و باکتریایی تمایز قائل شود و امیدوارند که به پزشکان در انتخاب درمان مناسب کمک کند.

چالش این است که تعداد زیادی پاتوژن مختلف وجود دارد که می‌تواند منجر به انواع مختلف ذات‌الریه شود و حتی با گسترده‌ترین و پیشرفته‌ترین آزمایش‌ها، پاتوژن خاصی که باعث بیماری فرد می‌شود، در نیمی از بیماران قابل شناسایی نیست و اگر یک ذات الریه ویروسی را با آنتی‌بیوتیک‌ها درمان کنید، می‌توانید به مقاومت آنتی‌بیوتیکی کمک کنید که مشکل بزرگی است و بیمار بهتر نمی‌شود.

یکی از دلایلی که تشخیص ذات الریه ویروسی و باکتریایی دشوار بوده است، این است که میکروب های زیادی وجود دارند که می توانند باعث ذات الریه شوند، از جمله باکتری های استرپتوکوک پنومونیه و هموفیلوس آنفلوآنزا و ویروس هایی مانند آنفولانزا و ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV).

در طراحی حسگر، تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت به جای تلاش برای شناسایی خود پاتوژن، بر روی اندازه گیری پاسخ میزبان به عفونت تمرکز کند. عفونت های ویروسی و باکتریایی انواع متمایزی از پاسخ های ایمنی را تحریک می کنند که شامل فعال شدن آنزیم هایی به نام پروتئاز می شود که پروتئین ها را تجزیه می کنند. تیم MIT دریافت که الگوی فعالیت آنزیم‌ها می‌تواند به عنوان نشانه‌ای از عفونت باکتریایی یا ویروسی باشد.

ژنوم انسان بیش از 500 پروتئاز را رمزگذاری می کند و بسیاری از آنها توسط سلول هایی که به عفونت پاسخ می دهند از جمله سلول های T، نوتروفیل ها و سلول های کشنده طبیعی (NK) استفاده می شود. تیمی به سرپرستی پوروش خاتری، دانشیار پزشکی و علوم داده های زیست پزشکی در دانشگاه استنفورد و یکی از نویسندگان مقاله، 33 مجموعه داده عمومی از ژن هایی را که در طول عفونت های تنفسی بیان می شوند، جمع آوری کردند. با تجزیه و تحلیل این داده ها، Khatri توانست 39 پروتئاز را شناسایی کند که به نظر می رسد واکنش متفاوتی به انواع مختلف عفونت نشان می دهند.

ادامه دارد‌... .
@PSA_AUT Open / Comment