كريستال يتذكر سريع

الأصل: "Nuclear quadrupole interaction and zero first-order Zeeman transitions of $$^{167}$$Er$$^{3+}$$ in CaWO$$_4$$"
arXiv:2601.16362 · 2026-01-22 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
في كريستال تنجستات الكالسيوم وُجدت طريقة لتخزين المعلومات الكمومية لفترة أطول.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

الذاكرة الكمومية مثل ندفة ثلج هشة: حركة واحدة خاطئة فتذوب. يبحث العلماء عن مواد يمكن فيها الاحتفاظ بمثل هذه "الندفة" دون خوف من ذوبانها. في العمل الجديد، تمت دراسة كريستال تنجستات الكالسيوم المضاف إليه الإربيوم، وهو معدن من العناصر الأرضية النادرة. واتضح أن للإربيوم داخل هذا الكريستال خاصية خفية تساعد في الاحتفاظ بالمعلومات.

الإربيوم معدن من مجموعة اللانثانيدات، وغالبًا ما يُضاف إلى الكريستالات لتمكينها من العمل مع المعلومات الكمومية.

عند درجة حرارة أقل من 50 ملي كلفن (وهي أبرد بمئات المرات من الفضاء الخارجي)، قاس العلماء كيف تتفاعل ذرات الإربيوم مع المجال المغناطيسي. ورأوا أن للذرات ليس فقط خصائص مغناطيسية، بل أيضًا مجالًا كهربائيًا داخل النواة لم يكن يُؤخذ في الاعتبار من قبل. وهذا المجال هو الذي يسمح بإيجاد "ملاذات هادئة"، وهي حالات لا تكاد الذرة فيها تشعر بالاضطرابات الخارجية. في هذه الحالات، يمكن للمعلومات الكمومية أن تعيش لفترة أطول بكثير.

تم العثور على الملاذات الهادئة سواء بدون مجال مغناطيسي أو معه، على طول محور واحد للكريستال وفي مستواه.

الآن يمكن اعتبار تنجستات الكالسيوم مادة واعدة للذاكرة الكمومية. هذه الذاكرة هي مفتاح لأجهزة الكمبيوتر الكمومية التي ستتمكن من التواصل مع بعضها البعض عبر مسافات كبيرة.

سُمي الإربيوم على اسم قرية إيتربي السويدية، حيث تم العثور على معدن يحتوي على هذا العنصر. وفي نفس القرية تم اكتشاف ثلاثة عناصر أخرى: الإتريوم، والتربيوم، والإيتربيوم.

العلماء
Daniel GottesmanDavid DiVincenzoGilles BrassardIgnacio CiracJohn PreskillPeter Zoller
المفاهيم
انقسام مستويات الطاقة تأثير زيمان