الدوامة المغناطيسية تتحول إلى بت كمي سريع

الأصل: "Quantum Coherence in Superconducting Vortex States"
arXiv:2510.19769 · 2025-10-22 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
في الموصلات الفائقة الحبيبية، تتصرف الدوامات المغناطيسية كأنظمة كمومية ذات حالتين.

الدوامات المغناطيسية في الموصلات الفائقة، مثل الدوامات في الماء، عادة ما تبدد الطاقة وتختفي بسرعة بسبب الاحتكاك الداخلي — الانحلال (التبدد). وهذا يعيق استخدامها في الرقاقات الكمومية. ولكن في غشاء مصنوع من حبيبات الألمنيوم الدقيقة، تعلق الدوامة وتصبح أشبه بدوامة في بئر ضيق — حيث تدور إما في اتجاه أو في الاتجاه المعاكس. الطبيعة الكمومية تسمح لها بالدوران في كلا الاتجاهين في آنٍ واحد، إلى أن يتم إجراء القياس. هذه الحياة المزدوجة تدوم لأجزاء من الثانية — وهي مدة طويلة بشكل لا يصدق في العالم المجهري. لقد تعلم العلماء كيفية تبديل الدوامات باستخدام نبضات الموجات الدقيقة (التحليل الطيفي) وقراءة حالتها دون فقدان. كل دوامة تحمل بالضبط كمًا واحدًا من التدفق المغناطيسي — أي جزء من مليار من المجال المغناطيسي للأرض. إن فكرة أليكسي كيتاييف باستخدام مثل هذه الهياكل للحوسبة الكمومية المقاومة للضوضاء قد تلقت تأكيدًا مباشرًا.

تحمل كل دوامة من هذا النوع كمًا واحدًا فقط من التدفق المغناطيسي — حوالي جزء من مليار من المجال المغناطيسي للأرض.

العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
دوامة مغناطيسية دوامة فائقة الميوعة دوامات كمومية سلك فائق التوصيل كيوبتات شبه موصلة إلكترونيات فائقة التوصيل موصلية فائقة في الأغشية الرقيقة الموصلية الفائقة مقاومة صفرية تثبيت التدفق الميوعة الفائقة الكمومية مكثف الإكسيتون تكميم التدفق تقلبات الطور كوبرات فجوة زائفة نظرية بي سي إس نبضة ميكروويف صلابة الميوعة الفائقة موصل فائق عالي الحرارة