لتطوير التقنيات الكمية علماء يطورون معدنًا غريبًا معبأً بإلكترونات متشابكة

  • طور فريقٌ دولي من الباحثين معدنًا غريبًا، ويرون إنه يساعد في استغلال قدرات العالم الكمي بطريقة عملية، فالمعدن يقدم دليلًا على الطبيعة الكمية المتشابكة للنقطة الحرجة الكمية.

    ربما يتذكر الكثيرون مصطلحًا درسناه في المرحلة الابتدائية وهو التحول الطوري، ويرى الجميع كثيرًا نماذج من التحول الطوري بصورته التقليدية حين ينصهر الثلج عند درجة حرارة معينة ويتحول إلى سائل، أو عندما تغلي المياه وتتحول إلى بخار.

    تخضع المواد في العالم الكمي لتحولات طورية كذلك عندما تتوفر الظروف الصحيحة، وعندما تتحول المادة الكمية من طورٍ إلى آخر يسمى ذلك النقطة الحرجة الكمية.

    وبالعودة إلى الدراسة الجديدة التي نشرت خلال الأسبوع الماضي في دورية ساينس، استخدم الباحثون عناصر الإتيربيوم والروديوم والسيليكون لإنتاج المعدن الغريب الذي يتضمن إلكترونات تعمل معًا كوحدة واحدة ولا تتصرف باستقلالية مثل إلكترونات المعادن التقليدية كالنحاس والذهب.

    حينما تقترب درجة الحرارة من الصفر المطلق، الذي يساوي -273.15 درجة مئوية، يتحول المعدن الغريب من الطور الكمي ذو الترتيب المغناطيسي إلى طورٍ آخرولاحظ الفريق تشابكًا كمياً بين مليارات الإلكترونات داخل المعدن خلال إجراء التجارب على أغشية فائقة النقاوة مصنوعة منه.

    وتكمن أهمية هذا الاكتشاف في أنه يعزز جهود تطوير التقنيات الكمية. وقال كيمياو سي، الباحث في جامعة رايس، «يعتمد تخزين المعلومات الكمية ومعالجتها على التشابك الكمي. وفي الوقت ذاته يفترض العلماء أن النقطة الحرجة الكمية تشكّل السبب في الموصلية الفائقة عالية الحرارة. لذا تشير نتائجنا إلى أن هذه النقطة قد تمثل منصة مشتركة لكلٍ من المعلومات الكمية والموصلية الفائقة عالية الحرارة.»

     

    حمّل تطبيق جريدة عالم رقمي الآن