كشفت النبضات الليزرية والحزم النيوترونية في مادة مغناطيسية عن حالة كمومية تخالف قاعدة التوازن التفصيلي المعتادة وتبقى عند طاقة منخفضة بدلًا من أن تتلاشى سريعًا.
أجرى باحثون من مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، بالتعاون مع زملائهم، تجربة على مادة تتولى فيها أشباه الجسيمات الكمومية — الماغنونات — المسؤولية عن الخصائص المغناطيسية. استخدموا نبضات ليزرية سريعة لإخراج النظام من التوازن، ثم طبقوا تشتت النيوترونات على مصدر النيوترونات النابضي Spallation Neutron Source في ORNL لدراسة الصورة المجهرية بالتفصيل. أظهرت النتائج المنشورة في Nature Communications في نوفمبر 2026 خرقًا للتوازن التفصيلي: ففي الحالة العادية تُكتسب الطاقة وتُصدر بصورة متناظرة، لكن تحت التأثير الليزري أصبحت إشارات النيوترونات غير متناظرة، مع فائض في اتجاه واحد فقط.
وأكثر ما فاجأ الباحثين أن الحالة بدت طويلة العمر. ففائض الماغنونات لم يتلاشَ سريعًا كما يحدث عند التسخين القصير، بل ظل مدعومًا بنبضات ليزرية دورية، مشكّلًا حالة غير متوازنة مستقرة. تخيّل تدفقًا من الجسيمات لا يعود إلى الوراء، بل يواصل التحرك في اتجاه واحد، كشارع ذي اتجاه واحد لا يوازن فيه التدفقَ تدفقٌ معاكس.
أمضى الفريق بقيادة تشنغيون هوا، بما في ذلك باري وين وألان تينانت، سنوات في تطوير بنية تحتية متخصصة لهذه القياسات. ولم يكن أحد قد سبر من قبل خرق التوازن التفصيلي مباشرةً في وسط مكثف، وقد أكدت التجربة التنبؤات النظرية عمليًا.
يفتح هذا الاكتشاف منصة لدراسة الأنظمة الكمومية بعيدًا عن التوازن في الزمن الحقيقي. وهو يساعد على فهم كيفية التحكم في المواد المغناطيسية لتقنيات الكم، بخفض فقدان المعلومات أثناء النقل وتحسين أجهزة الذاكرة. كما يضع المنهج معيارًا جديدًا لتشتت النيوترونات عند التأثير النشط في المادة.
تقدم النتائج المنشورة في Nature Communications أساسًا تجريبيًا لأبحاث مستقبلية في المواد الكمومية وتطبيقاتها في تقنيات المعلومات.
