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

الموصل الفائق هو مادة تنقل الكهرباء عند درجة حرارة منخفضة جدًا دون أي فقدان: تتحرك الإلكترونات دون أن تتصادم، مثل حشد يسير في ممر مستقيم تمامًا. ولكن بمجرد تفعيل مجال مغناطيسي قوي، تظهر داخل الموصل الفائق دوامات — مناطق صغيرة تختفي فيها الموصلية الفائقة. هذه الدوامات، إذا لم تُثبَّت، تبدأ في التحرك وتُحدث مقاومة، مما يدمر الميزة الرئيسية للمادة.

لتثبيت الدوامات، تُضاف إلى الموصل الفائق عيوب عمدًا — نتوءات أو مسام أو إدراجات من مادة أخرى. تعمل هذه العيوب مثل الحفر على الطريق: العجلة (الدوامة) تقع في الحفرة وتبقى في مكانها بدلاً من أن تتدحرج. كلما كان توزيع هذه الحفر أفضل، زاد التيار الذي يمكن أن يتحمله الموصل الفائق. عادةً ما يبحث المهندسون عن توزيع العيوب يدويًا، بطريقة التجربة والخطأ. اقترح مؤلفو المقال طريقة تلقائية: حيث يقوم الكمبيوتر نفسه بتجربة الخيارات ويجد أفضل شكل وتوزيع للعيوب، كما لو كان يحسّن متاهة لتحقيق أقصى تأخير للعدائين.

تعتمد الطريقة على معادلات غينزبورغ-لانداو (Ginzburg–Landau equations)، التي تصف كيف تتغير الموصلية الفائقة في المكان والزمان. يغيّر برنامج الكمبيوتر هندسة العيوب تدريجيًا حتى يحصل على تصميم تعلق فيه الدوامات بأقصى ثبات. يشبه ذلك النحات الذي يزيل الزوائد لإظهار الشكل، لكن هنا المادة افتراضية بدلاً من الحجر. هذا النهج يُستخدم بالفعل في الطيران والبناء، والآن وصل إلى تقنية الموصلات الفائقة.

في المستقبل، قد يتيح ذلك إنشاء مغناطيسات فائقة التوصيل لأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي، ومسرعات الجسيمات، ومفاعلات الاندماج النووي، والتي ستعمل بتكاليف طاقة أقل. وأيضًا خطوط نقل كهرباء دون فقدان، التي يحلم بها خبراء الطاقة في جميع أنحاء العالم.