الدائرة الكهربائية "غير تافهة" لأنها تتضمن عنصرًا دائريًا - حاجز مُكيَّف يتحكم في تدفق تيار الذرات لقيم مسموح بها محددة
نجح باحثون من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا وجامعة ميريلاند في صنع أول "دائرة ذرية" من نوعها، وهي عبارة عن حلقة تشبه الدونات من ذرات الغاز فائقة التبريد تتحرك في تيار دوار بطريقة تشبه حلقة من الإلكترونات تتحرك داخل سلك فائق التوصيل. الدائرة الكهربائية "غير تافهة" لأنها تحتوي على عنصر دائري - حاجز معدل يتحكم في تدفق تيار الذرات لقيم مسموح بها محددة.
الغازات فائقة التبريد، مثل تكثيف بوز-آينشتاين (دخول ويكيبيديا) من ذرات الصوديوم في هذه التجربة، هي سوائل تخضع للقوانين غير العادية لعالم الكم. تتمتع السوائل الكمومية الذرية بالقدرة على تطوير إصدارات دقيقة للغاية من أجهزة الاستشعار والأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل الجيروسكوبات (جهاز مساعد للحفاظ على الاستقرار في مرافق الملاحة). تُستخدم الدوائر الكهربائية للهيليوم فائق التبريد اليوم بالفعل للكشف عن الدوران.
تستخدم أجهزة التداخل الكمي فائقة التوصيل (SQUIDs) إلكترونات فائقة التوصيل في حلقة لإجراء قياسات حساسة للمجالات المغناطيسية. ويهدف العديد من العلماء إلى تطوير نسخة غازية فائقة التبريد من هذه الأجهزة، والتي ستكون قادرة على اكتشاف الدوران. إلى جانب الأجهزة الإلكترونية الأخرى للغاز الذري فائق التبريد والدوائر الكهربائية المكافئة، أو "الإلكترونيات الذرية" التي يتصورها الباحثون، مثل الثنائيات والترانزستورات، يمكن أن يشكل هذا البحث أساسًا لجيل جديد من أجهزة الاستشعار عالية الدقة القائمة على الغاز فائق التبريد.
من أجل إنتاج دائرتهم الكهربائية الذرية، أنشأ الباحثون تيارًا ثابتًا ومستقرًا - تدفقًا عديم الاحتكاك للجسيمات - من تكثيف بوز-آينشتاين لذرات الصوديوم التي تم الاحتفاظ بها بواسطة ترتيب من أشعة الليزر في هيكل يعرف باسم المصيدة البصرية التي تحدها إلى شكل حلقي يشبه الدونات. التدفق المستمر - الذي يستمر لمدة 40 ثانية قياسية في هذه التجربة - هو السمة المميزة للسيولة الفائقة، المعادل السائل للموصلية الفائقة.
لا ينتقل تيار الذرات على طول الحلقة بأي سرعة، ولكن فقط بقيم محددة ومنفصلة، والتي تتوافق في هذه التجربة مع كم واحد من الزخم الزاوي. ينتج شعاع الليزر المركز العنصر الدائري - وهو حاجز على طول جانب واحد من الحلقة. يتكون الحاجز من "وصلة ضعيفة" قادرة على إيقاف التيار حول الحلقة.
يتوقف التدفق الفائق فجأة عندما تكون قوة الحاجز عالية بدرجة كافية. وكما هو الحال مع الماء في خرطوم الحديقة، تكتسب الذرات سرعة بالقرب من الحاجز. ومع ذلك، عندما تقترب السرعة من قيمة حرجة، تواجه الذرات فجأة مقاومة لتدفقها (اللزوجة) ويتوقف التدفق الدوري، حيث لم تعد هناك قوى خارجية تدعمه.
في تكثيف بوز-آينشتاين، نجح الباحثون سابقًا في إنشاء وصلات جوزيفسون - وهو حاجز صغير يفصل بين منطقتين فائقتي السوائل، في مصيدة ذرية واحدة. تتطلب أجهزة التوصيل الفائق للتشابك الكمي وجود تقاطع جوزيفسون في الدائرة.
توضح هذه الدراسة التطبيق العملي لدائرة كهربائية ذرية كاملة، تحتوي على حلقة تيار فائقة الميوعة وحاجز رابطة ضعيف قابل للضبط. لذلك، يشكل هذا البحث خطوة مهمة للأمام نحو تطوير أجهزة فائقة التوصيل للتداخل الكمي الذري المتوازي.
تعليقات 2
وأنا أتفق مع عدي.
يبدو الأمر وكأنه ترجمة جوجل. لا أستطيع فهم أي شيء
كالعادة، لا يمكن قراءة الأخبار باللغة العبرية. بالفعل في الجملة الثانية، معنى ما هو مكتوب في الرسالة الأصلية مشوه تمامًا.
هناك سبب لعدم وجود تعليقات على الإطلاق في معظم مقالات الدكتور موشيه نحماني المثيرة للاهتمام. لحسن الحظ، هناك دائمًا رابط للمقال الأصلي.