معدن سائل يصل رقاقات الكم سريع

الأصل: "Reconfigurable Superconducting Quantum Circuits Enabled by Micro-Scale Liquid-Metal Interconnects"
arXiv:2603.09096 · 2026-03-10 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
سبيكة غاليوم سائلة في درجة حرارة الغرفة تصبح جسرًا فائق التوصيل بين وحدات الحاسوب الكمومي.

اللحام التقليدي لا يصلح للدوائر الكمومية: فعند التبريد إلى درجة حرارة الهيليوم السائل يتشقق المعدن، والتماسات نفسها تُدخل ضوضاء. جرّب مهندسون من مجموعة بحثية نهجًا آخر — قطرة من سبيكة غاليوم تبقى سائلة في درجة حرارة الغرفة، مثل الزئبق في ميزان حرارة قديم. هذا الجسر يملأ أي تفاوت بين الرقاقات، وعند التبريد الشديد يصبح هو نفسه موصلًا فائقًا — ناقلًا بدون مقاومة.

ينصهر الغاليوم عند 29.8 درجة مئوية فقط — يمكنك إذابته بمجرد إمساكه في راحة يدك.

أظهرت الاختبارات أن الإشارة عبر المعدن السائل تمر بنفس النقاء الذي تمر به عبر أفضل الرنانات القياسية المصنوعة من الألومنيوم. ثلاث مرات تم تسخين الجهاز إلى درجة حرارة الغرفة ثم تبريده مجددًا إلى 15 ملي كلفن — أبرد من الفضاء الخارجي. بعد كل دورة عمل التماس كأنه جديد. وعندما استُبدلت وحدة بأخرى، تدفقت قطرة الغاليوم من جديد وأعادت تشكيل الجسر فائق التوصيل.

سر الجودة يكمن في غشاء رقيق من التنتالوم يتشكل على سطح المعدن السائل. أظهرت الأشعة السينية أنه طور بلوري خاص يعزز محاثة التماس ويساعد الإشارة على المرور دون تشويه. عند قدرة عالية من الموجات الدقيقة يسخن التماس قليلًا، لكن هذا متوقع ولا يعيق العمل.

الغاليوم واحد من المعادن القليلة التي يمكن صهرها في كوب شاي ساخن، وعند التصلب يتمدد مثل الماء عند التجمد.

في رواية «عمى كاذب» لبيتر واتس، تستخدم سفينة فضائية غريبة مواد ذاتية الإصلاح — التماسات المعدن السائل تخطو الخطوة الأولى نحو مثل هذه الإلكترونيات.

العلماء
Wolfgang PauliLeo EsakiFelix BlochSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinFred Hoyle
المفاهيم
إلكترونيات فائقة التوصيل سلك فائق التوصيل كيوبتات شبه موصلة تأثير الميكرومتر في الموصلية الفائقة موصل فائق عالي الحرارة نيكل رقاقة دقيقة موصلية فائقة في الأغشية الرقيقة شبه موصل إلكترونيات دقيقة رقاقة كمومية رقاقة السيليكون رقاقة سيليكون قياس ميكروويف مبرد هيليوم سائل درجة حرارة الهيليوم السائل إشارة الميكروويف انتقال معدن-عازل كوبيت الحالة الصلبة مكونات الحوسبة الكمومية