خلال الدوران:
في السنوات الأخيرة تم الوصول إلى اتفاق عظيم بخصوص عملية المعالجة، للحصول على أول نطاق كبير من الحواسيب الكمية الكونية، ولكن يبقى هناك العديد من القضايا التي تتطلب إيجاد حل لها، كإيجاد طريقة لتخزين المعلومات الكمية لفترات طويلة من الزمن.
أمّا الآن فقد اكتشف العلماء مادة قد تكون مناسبة لأداء هذه المهمة.
يكمن التحدي في هذا النوع من التخزين بأنه يُبقي على الحالة الكمومية للذرات المنفردة، وتقدِّم دراسة جديدة مادة النحاس الأريديتي، وهو مركَّب من النحاس والأريتريوم والأكسجين، التي ربما تتطلَّب خبرات هندسية ذرِّية لإنجاز وتنفيذ القواعد المطلوبة، إذ يكون النحاس الأريديتي على شكل قرص، مشابه لقرص العسل في الطبيعة، بخلاف أنّه مكوَّن من الذرات.
ولكن الباحث (فاضل تافني-(Fazel Tafti يخبرنا العكس «فبالاعتماد على هذه الجزيئات الهندسية فإن الالكترونات لا تتوقف عن الحركة، وتستمر بالاهتزاز حول محورها، مشكِّلةً مغناطيسًا ذاتيًّا، والذي يعتبر مَيلًا طبيعيًّا للمعادن، وتدعى هذه الظاهرة بالتثبيط المغناطيسي».
ويعتبر هذا الطور الاستثنائي محتلًّا من قبل العناصر المعدنية، والتي تُعرف بالدوران السائل الكوانتي، وهي ليست سائلة بالشكل المعروف لديك، بل المقصود هنا أنها ذات خصائص مغناطيسية غير منتظمة، ودوران الالكترونات ضمن المغناطيس، دائماً يكون بنفس الاتجاه وهذا ما نواجهه دائمًا.
أما في حالة الدوران السائل، فلا نقابل هذا التجمُّد في الاتجاه، حتى لو وصلت درجة الحرارة إلى الصفر المطلق، مما يسمح لبعض السمات الاستثنائية كالحادثة التي تعرف بالتشابك واسع المجال، إذ تؤثر الحالة الكوانتية لجزيء واحد على جزيء آخر غير متواجد في الجوار(متشابكان).
وهذه المواد تحتاج أن تُصنَّع إما على شكل قرص هندسي، كالنحاس الأريديتي، أو على شكل تركيبة ذرية ثلاثية الروابط، تتشكل كدوران سائل، وهذا الترتيب قد شوهد في الطبيعة، وكمثال على ذلك معدن
(herbertsmithite) المكتشَف عام 2012.
في المطاردة:
مكّنتنا الدراسة من إنتاج مادة قد تُستخدم في تصنيع الحواسيب الكمية مستقبلًا، ولكنها أيضًا ذات صلة عظيمة بإيجاد عروض حول منهجية العرض في أكثر من مثال.
ومن خلال الاعتماد على نفس عملية المعالجة، والتي تمكننا من اكتشاف كل إمكانيات الدوران السائل الجديدة، فقد يكون البعض منها أكثر موائمة لأداء المهمة المطلوبة.
والباحث تافني يشرح قائلاً:
«إن الاكتشافات التجريبية تأخذ وقتًا طويلًا حتى تبصر النور، لأن على العلماء تجريب كل طريقة متاحة ضمن الطبيعة والتي قد تكون مراوغة ومتهربة أحيانًا، لكننا الآن نرتب ونخطط لإيجاد ما نسميه بالدوران السائل.
وقد وجدنا الوصفة الخاصة بالنحاس الأريديتي، وطبقناها على عدة عناصر في الجدول الدوري بُغية الحصول على أكبر عدد ممكن من الحالات التي تحقق هذا الدوران السائل».
- ترجمة: ديالا الاحمدية.
- تدقيق: سهى يازجي.
- تحرير: رؤى درخباني.
- المصدر
