اخیراً گروهی از محققان مرکز بین‌المللی فناوری‌نانو لندن(LCN) به اثرات جالب مکانیک کوانتومی در یک آهن‌ربای ساده پی برده و نشان دادند که چگونه از یک ابزار معمولی علم مواد – پرتوهای نوترونی تولیدشده در یک شتاب‌دهنده یا راکتور هسته‌ای – می‌توان تصاویری واقعی از دنیای به ظاهر خیالی و غیر قابل تصویربرداری مکانیک کوانتوم به دست آورد.
تصویربرداری از شبکه‌های کوانتومی
همان‌طور که می‌دانیم خواص مغناطیسی ماده در مقیاس نانو به اتم‌هایی مربوط می‌شود که همانند آهنرباهای کوچکی به نام اسپین عمل می‌کنند.
پیش از این تصور می‌شد که در مواد آنتی فرومغناطیس تقابل برای این اسپین‌ها موجب می‌شود تا این مواد از نظر مغناطیسی خنثی باشند؛ اما در تحقیق اخیر دانشمندان معلوم شده از آنجا که در این قطعیت نداشتن مکانیک کوانتوم در نظر گرفته نمی‌شود، فرض چندان درستی نبوده‌است؛ به‌ویژه آنکه با قوانین مکانیک کوانتوم در مقیاس نانو و در هم رفتگی اسپین‌ها هم سازگار نیست.
اخیراً گروهی از محققان مرکز بین‌المللی فناوری‌نانو لندن(LCN) به اثرات جالب مکانیک کوانتومی در یک آهن‌ربای ساده پی برده و نشان دادند که چگونه از یک ابزار معمولی علم مواد – پرتوهای نوترونی تولیدشده در یک شتاب‌دهنده یا راکتور هسته‌ای – می‌توان تصاویری واقعی از دنیای به ظاهر خیالی و غیر قابل تصویربرداری مکانیک کوانتوم به دست آورد.
آنها در بررسی‌های خود به این نتیجه رسیدند که نوترون‌ها از ویژگی مبنایی و کلیدی محاسبات کوانتومی(توانایی آشکارسازی درهم رفتگی‌ها) برخوردارند.
در این تصاویر برای سادگی فقط مربع اسپین‌ها(آهنرباهای میله‌ای کوچک) اتم‌های مس موجود در ترکیبات آلی – فلزی در نظر گرفته شد. سمت چپ(ج) نمودار حالت کلاسیکی(الف) به‌دست‌آمده برای این اسپین‌ها را نشان می‌دهد. در سمت راست(د) همین تصویر برای وقتی که این اسپین‌ها در هم رفته‌اند نشان داده شده‌است. همان‌طور که ملاحظه می‌شود دو تصویر کلاسیکی و کوانتومی درهم رفته، تفاوت قابل توجهی با هم دارند و به‌ترتیب به‌صورت نقاط تقریباً دایره‌ای و ضربدری هستند.
این دانشمندان در نظر دارند تا در مرحله بعد، این اثرات ضمنی را در نیمه‌رساناهای دما بالا و مواد حامل جریان الکتریکی بدون اتلاف گرمایی(که از شباهت زیادی با مواد آنتی فرومغناطیس عایق برخوردارند) مورد مطالعه قرار دهند.
گفتنی است که گزارشی از آخرین یافته‌های تحقیقی این دانشمندان در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences) PNAS) منتشر شده‌است.
