الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة (يمن ساينس) موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
في خطوة تعيد رسم حدود ما يمكن أن تظهر فيه ميكانيكا الكم، منحت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 لثلاثة علماء أثبتوا أن الظواهر الكمومية لا تقتصر على الجزيئات الصغيرة، بل يمكن أن تظهر في أنظمة بحجم اليد.
نال العلماء جون كلارك، ميشيل ديفوريه، وجون مارتينيس الجائزة “لاكتشافهم ظاهرة النفق الكمومي وتكميم الطاقة في دائرة كهربائية ماكروسكوبية”، أي نظام كبير نسبياً يمكن مشاهدته بالعين المجردة.
من النظرية إلى التجربة
في منتصف الثمانينيات، صمّم الباحثون دائرة إلكترونية مكوّنة من موصلات فائقة—وهي مواد توصل التيار دون مقاومة كهربائية—تفصل بينها طبقة رقيقة غير موصلة تُعرف باسم وصلة جوزيفسون. هذا التصميم أتاح لهم التحكم الدقيق في سلوك النظام ومراقبة خصائصه الكمومية.
ما كشفته تجاربهم كان مفاجئًا: النظام ككل، رغم حجمه الكبير نسبيًا، تصرف كما لو كان جسيمًا كموميًا واحدًا محصورًا خلف “حاجز طاقي”، لكنه تمكن من تجاوزه باستخدام ظاهرة تُعرف بالنفق الكمومي—وهي خاصية تسمح للجسيمات الكمومية بالمرور عبر حواجز تبدو مستحيلة في الفيزياء الكلاسيكية.
تكميم الطاقة على نطاق كبير
ولم يتوقف الأمر عند النفق الكمومي. فقد أظهر النظام أيضًا سلوكًا كموميًا آخر يتمثل في امتصاصه أو إصداره لمقادير محددة فقط من الطاقة، وهي ظاهرة تُعرف بتكميم الطاقة.
يقول أولي إريكسون، رئيس لجنة نوبل للفيزياء: “من الرائع أن نرى كيف تستمر ميكانيكا الكم، رغم مرور قرن على ظهورها، في مفاجأتنا وتقديم تطبيقات جديدة”. ويضيف أن هذه النتائج تمهد الطريق لجيل جديد من تقنيات الكم مثل الحوسبة الكمومية والتشفير الكمومي والحساسات الكمومية.
العلماء الثلاثة في سطور
• جون كلارك: وُلد عام 1942 في كامبريدج، المملكة المتحدة، ويعمل أستاذًا في جامعة كاليفورنيا، بيركلي.
• ميشيل ديفوريه: وُلد عام 1953 في باريس، فرنسا، ويشغل مناصب في جامعتي ييل وكاليفورنيا.
• جون مارتينيس: وُلد عام 1958 في لوس أنجلوس، الولايات المتحدة، ويعمل أستاذًا في جامعة كاليفورنيا ورئيسًا للتقنية في شركة Qolab.
الجائزة البالغة 11 مليون كرونة سويدية ستُقسَم بالتساوي بين العلماء الثلاثة.
