.){kind=link}
لأول مرة ، اكتشف العلماء في المختبر حالة من المادة متوقعة منذ زمن طويل ولكنها لم تكن مرئية من قبل. من خلال إطلاق ليزر على شبكة شديدة البرودة من ذرات الروبيديوم ، دفع العلماء الذرات إلى تكوين حساء فوضوي من عدم اليقين الكمومي المعروف باسم الكم كثافة الدوران (سائل).
تم اقتراح فرضية وجود كثافة الدوران الكمومية - وهي حالة نادرة من المادة لا يتشكل فيها ترتيب مغناطيسي بعيد المدى عند درجة حرارة صفر - في عام 1973. لكن في الآونة الأخيرة فقط لاحظ العلماء لأول مرة سائلًا كموميًا في ظروف معملية.
ينتمي الجزء "السائل" إلى الإلكترونات التي تتغير وتتأرجح باستمرار داخل المادة المغناطيسية عند درجات حرارة منخفضة. على عكس المغناطيسات العادية ، في هذه الحالة ، لا تستقر الإلكترونات ولا تستقر في الشبكة الهيكلية للجسم الصلب عند التبريد. الآن وقد تم تسجيل هذه الحالة ، من المأمول أن يؤدي الاكتشاف إلى تسريع تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية.
يقول عالم فيزياء الكم ميخايلو لوكين Mykhailo Lukin من جامعة هارفارد في ماساتشوستس: "هذه لحظة خاصة جدًا في هذا المجال". "يمكنك في الواقع أن تلمس هذه الحالة الغريبة ، بل وتتلاعب بها لفهم خصائصها ... إنها حالة جديدة من المادة لم يكن الناس قادرين على ملاحظتها من قبل."
تحتوي المغناطيسات التقليدية على إلكترونات يكون دورانها موجهاً في نفس الاتجاه لأعلى أو لأسفل مما يخلق المغناطيسية. في السوائل الكمومية المغزلية ، يتم إدخال إلكترون ثالث ، لذلك بينما يستقر دورانان متعاكسان ، فإن دوران الإلكترون الثالث يكسر التوازن. هذا يخلق مغناطيس "غير منظم" حيث لا يمكن أن تستقر جميع الدورات في نفس الاتجاه.
لإنشاء نمط شبكي غير منظم خاص بهم ، استخدم الفريق جهاز محاكاة كمومي قابل للبرمجة تم إنشاؤه في عام 2017. يستخدم المحاكي برنامج كمبيوتر كمي لحمل الذرات في أشكال عشوائية باستخدام الليزر - مثل المربعات أو المثلثات أو أقراص العسل - ويمكن استخدامه لتصميم تفاعلات وعمليات كمومية مختلفة. يستخدم المحاكي أشعة ليزر مركزة بإحكام لترتيب الذرات بشكل فردي ، ومن خلال ترتيب ذرات الروبيديوم في شبكة ثلاثية النمط ، تمكن الباحثون من إنشاء مغناطيس غير مستقر بخصائص التشابك الكمومي - حيث تتزامن التغييرات في ذرة واحدة مع ذرة ثانية متشابكة.
أشارت الروابط بين الذرات إلى أن كثافة الدوران الكمومية قد تم إنشاؤها بالفعل.
"يمكنك دفع الذرات بقدر ما تريد ، يمكنك تغيير تردد الليزر ، يمكنك حقًا تغيير معلمات الطبيعة بطريقة لا يمكنك في المادة التي تمت فيها دراسة هذه الأشياء من قبل" ، كما يقول الكم. الفيزيائي سوبير ساشديف من جامعة هارفارد. "هنا يمكنك إلقاء نظرة على كل ذرة ومعرفة ما تفعله."
أجهزة الكمبيوتر الكمومية مبنية على بتات كمومية ، أو كيوبتات ، ومن المأمول أن تساعد سوائل الدوران الكمومية في تطوير كيوبتات طوبولوجية محمية بشكل أفضل من الضوضاء الخارجية والتداخل.
اقرأ أيضا: