ماهي البلورات الزمنيه ؟
البلورات الزمنيه هي نوع جديد من المادة التي تحمل تشابهًا غريبًا مع آلة الحركة الدائمة. يمكن أن تتحرك أجزائها نظريًا في دورة متكررة دون استهلاك الطاقة للأبد .
البلورة عبارة عن نظام من العديد من الذرات التي . بسبب التفاعلات المتبادلة . تنظم نفسها في نمط دوري في الفضاء. بلورة الزمن هي نظام كمي للعديد من الجسيمات التي تنظم نفسها في نمط حركة دوري – دوري في الوقت وليس في الفضاء – يستمر إلى الأبد.
الفيزيائيون في فنلندا هم أحدث العلماء الذين ابتكروا “بلورات الزمن” . وهي مرحلة مكتشفة حديثًا من المادة توجد فقط في مقاييس ذرية صغيرة ودرجات حرارة منخفضة للغاية ولكن يبدو أيضًا أنها تتحدى قانونًا أساسيًا للطبيعة: حظر الحركة الدائمة.
لا يُرى التأثير إلا في ظل ظروف ميكانيكا الكم (وهي كيفية تفاعل الذرات وجزيئاتها) وأي محاولة لاستخراج عمل من مثل هذا النظام ستدمره. لكن البحث يكشف المزيد عن الطبيعة غير البديهية لعالم الكم – أصغر مقياس للكون يؤثر في النهاية على كل شيء آخر.
بلورات الوقت ليس لها أي فائدة عملية ، ولا تبدو مثل البلورات الطبيعية.
في الواقع ، لا يبدو كثيرًا على الإطلاق. بدلاً من ذلك ، يصف اسم “بلورة الوقت” – أي شخص يفخر به أي مسؤول تسويق – تغييراتهم المنتظمة في الحالات الكمية على مدار فترة زمنية ، بدلاً من أشكالها العادية في الفضاء المادي ، مثل الجليد أو الكوارتز أو الماس.
يقترح بعض العلماء أن بلورات الوقت قد تصنع يومًا ما ذاكرة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية. قال الفيزيائي سامولي أوتي ، المحاضر والباحث بجامعة لانكستر في المملكة المتحدة ، إن الهدف الأكثر إلحاحًا لهذا العمل هو معرفة المزيد عن ميكانيكا الكم.
ومثلما يعتمد العالم الحديث على التأثيرات الميكانيكية الكمومية داخل الترانزستورات ، هناك احتمال أن تكون هذه القطع الأثرية الكمومية الجديدة مفيدة يومًا ما.
قال أوتي: “ربما تعمل بلورات الوقت في النهاية على تشغيل بعض الميزات الكمومية في هاتفك الذكي”.
ما هي التطبيقات التي قد تمتلكها بلورات الزمن؟
بلورة الزمن ، مثل المغناطيسية الحديدية أو الموصلية الفائقة ، مثال على كسر التناظر التلقائي ، أو النظام التلقائي. على سبيل المثال ، المغناطيس الحديدي هو في الأساس نظام من مغناطيسات أصغر بكثير تشير أقطابها المغناطيسية جميعها في اتجاه واحد . وبهذا المعنى يتم ترتيبها. يقال إن التناظر ينكسر “تلقائيًا” في مثل هذه الحالة ، لأن الأقطاب في المادة العادية تشير جميعها في اتجاهات عشوائية. غالبًا ما يكون للأمثلة المستقرة لكسر التناظر التلقائي ، كما يظهر في المغناطيسية الحديدية أو المقاومة الكهربائية المتلاشية لموصل فائق ، قيمة تكنولوجية كبيرة.
كسر التناظر التلقائي يرتبط بالتوازن. على سبيل المثال ، فكر في الماء السائل الذي يتجمد في بلورة عندما يصل إلى درجة حرارة منخفضة ثابتة. من الخصائص الرائعة لبلورة الوقت التي لاحظناها ترتيبها التلقائي على الرغم من خروجها عن التوازن. تفتح هذه الملاحظة الباب لتحديد حالات عدم التوازن الأخرى للمادة الكمومية بأنواع جديدة من النظام.
لماذا نستخدم الكمبيوتر الكمومي للمساعدة في تكوين بلورات الزمنيه ؟
أجهزة الكمبيوتر الكمومية هي المنصة المفضلة لتحقيق بلورات الوقت لأنها قامت بمعايرة البوابات المنطقية الكمومية بدقة.
بوابة المنطق الكمومي هي نسخة الحوسبة الكمومية للبوابات المنطقية التي تستخدمها أجهزة الكمبيوتر التقليدية لإجراء العمليات الحسابية؟
نعم. تسمح البوابات المنطقية الكمومية بالتفاعلات بين العديد من الأجسام الضرورية لوجود بلورات الوقت ليتم تنفيذها بدقة عالية جدًا.
أجريت جميع الدراسات السابقة على بلورات الوقت على ما يسمى بالمحاكيات الكمومية. تفتقر هذه المنصات إلى دقة أجهزة الكمبيوتر الكمومية. نتيجة لذلك ، وُجد أن العديد من هذه التجارب معيبة فيما بعد بسبب التفاعلات غير المقصودة.
إقرأ المزيد :
شاهد جمال الطبيعة وألذ الوصفات
