اكتشاف في NIST يقلب المفاهيم حول المادة الكمومية لليورانيوم

تم التعديل بواسطة: Svitlana Velhush

في مختبر NIST صادف العلماء مادةً تتصرف على نحو لا ينبغي أن تتصرف به الموصلات الفائقة وفق الكتب المدرسية. فثاني تيلوريد اليورانيوم (UTe₂) يحافظ على حالته الفائقة التوصيل في مجالات مغناطيسية تُفقد هذه الخاصية عادةً في مواد أخرى. ويدفع هذا الاكتشاف إلى إعادة النظر في المفاهيم الراسخة عن طبيعة التوصيل الفائق.

تُستخدم الموصلات الفائقة منذ زمن طويل في الطب — فهي تتيح في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي مرور التيار دون فقدان. غير أن معظم المواد المعروفة تفقد هذه الصفة تحت تأثير مغناطيس قوي. أما UTe₂ فيُظهر العكس: فهو يظل موصلاً فائقاً حتى في مجالات عالية جداً، مع أنه يعمل فقط عند درجات حرارة دون كلفنين — أي أعلى من الصفر المطلق بدرجتين فحسب.

يفترض الباحثون أن المادة تنتمي إلى الموصلات الفائقة الطوبولوجية. ففي مثل هذه المواد تشكّل الإلكترونات أزواجاً خاصة محمية من التشويش الخارجي. وقد تكون هذه الخاصية مفيدة في صنع كيوبتات مستقرة في الحواسيب الكمومية، حيث تُعدّ الأخطاء الناجمة عن الضجيج المشكلة الرئيسية.

يشدد الدكتور نيكولاس بوتش من NIST على أن العمل يجري في إطار العلوم الأساسية، حيث لا تكون النتائج واضحة دائماً على الفور. ويُظهر التاريخ أن الاكتشافات التي لا يكون لها تطبيق فوري كثيراً ما تفضي إلى اختراقات بعد عقود — كما حدث مع الموصلات الفائقة الأكسيدية، التي اكتُشفت في عقد 1980.

الطريق من الملاحظة المخبرية إلى جهاز حقيقي طويل. فمن الضروري تأكيد الخصائص، وإحكام الإنتاج، ودمج المادة في التقنيات. ولا يزال UTe₂ حتى الآن موضوعاً للدراسة، لا حلاً جاهزاً.

ويبقى تمويل مثل هذه الأبحاث أمراً محورياً: فبدون دعم العلوم الأساسية، لن تظهر ببساطة تقنيات مستقبلية كثيرة. ويذكّرنا الاكتشاف الذي تحقق في NIST بأن الطبيعة لا تزال تخبئ كثيراً من المفاجآت حتى في مجالات مدروسة جيداً.

2 مشاهدات

المصادر

  • A discovery at NIST changed how researchers think about an unusual quantum material

التعليقات

اقرأ المزيد من المقالات حول هذا الموضوع:

هل وجدت خطأً أو عدم دقة؟سننظر في ملاحظاتك في أقرب وقت ممكن.