كيف يمكن لدائرة كهربائية أن تنتقل إلى حالة التشغيل قبل أن يصل التيار إلى القيمة اللازمة لذلك؟
هذا ما لاحظه العلماء في دائرة فائقة التوصيل عرضها نحو سنتيمتر واحد، تحتوي على حاجز عازل بالغ الرقة يسمى وصلة جوزيفسون (Josephson Junction).
في الظروف العادية، تحتاج الدائرة إلى مقدار محدد من الطاقة كي تتجاوز هذا الحاجز وتنتقل من حالة لا يظهر فيها جهد كهربائي إلى حالة يظهر فيها الجهد. لكن بعد تبريدها إلى درجة شديدة الانخفاض، حدث الانتقال قبل توفير الطاقة المطلوبة.
لم تخترق الدائرة جدارًا، ولم تنتقل من مكانها؛ بل تغيّرت حالتها الكهربائية بظاهرة تسمى النفق الكمي (Quantum Tunnelling). والأغرب أن أعدادًا هائلة من الإلكترونات شاركت في هذا التغير معًا، كأنها نظام واحد، مع أن الظواهر الكمية كانت ترتبط عادة بالجسيمات شديدة الصغر.
أثبتت هذه التجربة أن قوانين فيزياء الكم يمكن أن تظهر داخل دائرة كهربائية مرئية، ومهّدت لتطوير الدوائر التي تُبنى منها الحواسيب الكمية اليوم. وقد نال العلماء الثلاثة الذين أنجزوها جائزة نوبل في الفيزياء سنة 2025.
هل يمكن أن نصل يومًا إلى أجهزة كمية تعمل من دون أنظمة التبريد الضخمة المستخدمة حاليًا؟
ثقافة_هندسية
salah_mahdi
#م٠لة ايليت فوتو ارت.
