إغلاق

ملخص العلم هذا الأسبوع

إطلع على أرشيف ملخصات الأسابيع السابقة!

فيزيائيون يلتقطون صوت الذرة

  • تعليق

ترجمة: محمد الغنفري
تصميم: أشرف برطيع
الباحثون المغاربة



لسنوات عديدة كان العلماء يدرسون العلاقة بين الذرات و الضوء, و لكن الحصول على أصوات نتيجة القيام بنفس الشيء يعتبر انجازا جديدا تماما.


الذرات الاصطناعية يمكن أن تأتي على شكل دارة كهربية كمية, ومثل الذرات العادية, يمكن أن تشحن بالطاقة لكى تبعث بجسيمات . بينما العلماء يعرفون كيف يجعلونها تبعث بجسيمات الضوء, (الفوتونات), قام فريق من العلماء بجامعة " تشالمز للتكنولوجيا" في السويد باكتشاف كيف يمكنه ان يجعل الذرة الصطناعية تبعث و تمتص الطاقة على شكل جسيمات الصوت 
.

وفقا ل Science 2.0 , الموجات الصوتية المستخدمة في التجربة كانت موجات صوتية سطحية (مناشير), و التي يمكن ان تكون واضحة  على سطح صلب , أجرى الفريق تجارب عند درجات حرارة شديدة الانخفاض لما يقارب الصفر المطلق (20 ميليكلفن), حيث أن أصغر كمية من الطاقة الحرارية لن تؤثر في الذرة.


يقول بير ديلسين رئيس مجموعة البحث التجريبية " لقد فتحنا باب جديد في عالم الكم من خلال التحدث و الاستماع الى الذرات"

وأتمم بير في بيان صحفي " هدفنا في المدى الطويل هو تسخير فيزياء الكم حتى نتمكن من الاستفادة من قوانينها, على سبيل المثال أجهزة كمبيوتر سريعة للغاية, و لفعل ذلك علينا جعل الدوائر الكهربائية توافق قوانين الكم, حتى نتمكن من السيطرة عليها و دراستها".

لأن الموجات الصوتية تتحرك ببطء أكثر من الضوء, فان اكتشاف كيفية التفاعل مع ذرة باستخدام الموجات الصوتية يمكن أن يغير طريقة العلماء في التحكم في الظواهر الكمومية الضئيلة. على سبيل المثال, أنه يعطي لهم الوقت للسيطرة على الجسيمات الكمية في حين انهم ينتقلون من نقطة واحدة الى أخرى. " وهذا أمر يصعب تحقيقه مع الضوء, و الذي يتحرك بسرعة 100000 مرة أسرع من الصوت" كما يقول الفيزيائي مارتن غوستافسون . الكاتب الأول للمقال في مجلة ساينس العلمية.

كان التردد الذي استخدمه الفريق في التجربة 4.8 جيجا هيرتز, التي هي قريبة  من ترددات الميكروويف (الموجات الدقيقة) المستخدمة في الشبكات اللاسلكية الحديثة. و بمجرد الحصول على ترددات عالية مثل هذه , الطول الموجي للصوت المنبعث يصبح قصير بحيث يمكن الاسترشاد على طول سطح شريحة صغيرة جدا. حيث وضع فريق الباحثين ذرة اصطناعية على شريحة صغيرة لجعل المواد المغناطيسية فائقة التوصيل. مما يجعل توصيل الكهرباء يتم بدون مقاومة, الأمر الذي يدل على أنها يمكن أن تحمل تيارا لأجل غير مسمى دون أن تفقد أي طاقة, و التي هي الخطوة التالية لتحسين تكنولوجية الكهرباء في المستقبل.

المصدر: هنا

شاهد ايضا مواضيع مشابهة