لأول مرة، تُحرّك السبينات الكمومية جسمًا بحجم سنتيمتر

تم التعديل بواسطة: Svitlana Velhush

في مختبر معهد أوكيناوا للعلوم والتقنية، تمكّن العلماء لأول مرة من جعل السبينات الكمومية للإلكترونات في مراكز NV في الألماس تُحرّك جسمًا بحجم سنتيمتر. وقد رُصد الاستجابة الميكانيكية الكلاسيكية للقوة الكمومية على كتلة تتجاوز الأرقام القياسية السابقة بثمانية إلى تسعة مراتب.

استخدم الفريق بقيادة الأستاذ جايسون تواملي من وحدة الآلات الكمومية في OIST في اليابان ألماسة تحتوي على مراكز النيتروجين-الفجوة، معلّقة على قضيب كربوني متصل بصفيحة غرافيتية. وقد رُفعت الصفيحة لتطفو فوق مصفوفة من المغانط بفعل التأثير الديامغناطيسي. وكان ليزر أخضر بقدرة 50 ميلي واط يضيء الألماسة على شكل نبضات، فيستقطب سبينات الإلكترونات في مراكز NV ويولّد تقلبات مغناطيسية ضئيلة. وقد دفعت هذه التقلبات الألماسة إلى الأسفل، بينما سجّل مقياس التداخل إزاحة الصفيحة الغرافيتية بدقة تصل إلى البيكومترات. وكان وزن المنظومة كلها نحو 128 مليغرام، وبلغت الإزاحة مئة نانومتر.

نُشرت التجربة في 7 أكتوبر 2026 في مجلة Science Advances. وقد تأكدت النتائج في دورية محكّمة، وهي تصف استجابة كلاسيكية للقوة الكمومية للسبينات، لا التراكب الكمومي نفسه. وقد اختيرت مراكز NV بفضل زمن التماسك الطويل الذي يتيح الحفاظ على الحالات الكمومية في درجة حرارة الغرفة مدة أطول مما هو ممكن في منظومات أخرى.

تخيّل بوصلة صغيرة جدًا تدور إبرتها تحت تأثير مجال غير مرئي فتدفع قطارًا بأكمله: هكذا حرّكت سبينات الإلكترونات، وكل منها يتصرف كمغناطيس مصغّر، جسمًا عيانيًا بشكل تراكمي. وهذا ليس مجرد تضخيم للإشارة، بل تجلٍّ مباشر لتأثير كمومي في نظام باتت فيه الجاذبية ملحوظة.

يفتح هذا الإنجاز الطريق إلى تكوين تراكب كمومي عياني وإلى اختبارات مباشرة للجاذبية الكمومية. وعلى المبدأ نفسه يمكن بناء مستشعرات فائقة الحساسية للبحث عن المادة المظلمة والموجات الثقالية. ويشير العلماء إلى أنه لم يبقَ سوى زيادة الكتلة بمرتبة أخرى للاقتراب من النظام الذي تصبح فيه التأثيرات الكمومية قابلة للمقارنة بالتأثيرات الثقالية.

تُظهر النتائج المنشورة في Science Advances في أكتوبر 2026 أن الحدود بين العالم الكمومي والعالم الكلاسيكي قد تحركت سنتيمترات.

2 مشاهدات

المصادر

  • First observation of quantum spins shifting a centimeter-scale object in the lab

  • For The First Time Ever, Quantum Spins Shift a Centimeter-Scale Object

التعليقات

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