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

جسر من الألومنيوم بسماكة بضع ذرات هو قلب العديد من الأجهزة الكمومية. عبر هذا الجسر، يتدفق التيار دون مقاومة، ويمكن التحكم فيه بواسطة مجال مغناطيسي. تُسمى هذه الجسور وصلات جوزيفسون نسبةً إلى الفيزيائي البريطاني الذي وصف سلوكها. عادةً ما تُصنع باستخدام شعاع إلكتروني، لكن ذلك مكلف وبطيء.

الطريقة الجديدة تستغني عن الشعاع الإلكتروني. أولاً، يُرسم قناع على الركيزة باستخدام الضوء (الطباعة الضوئية)، ثم يُزال المعدن الزائد بواسطة تيار من أيونات الأرجون — مثل التنظيف بالرمل، لكن على نطاق مجهري. بهذه الطريقة، نحصل على وصلات بمساحة تتراوح بين 1 و6 ميكرومترات مربعة — تقريبًا بحجم عدة بكتيريا مصطفة. بتغيير ظروف الأكسدة، يمكن تغيير مقاومة الوصلة بمقدار مئة ضعف.

من هذه الوصلات، تم تجميع مقياس تداخل كمومي فائق التوصيل (SQUID) — جهاز يستشعر المجال المغناطيسي بدقة مذهلة. كانت الـ SQUIDs المصنوعة بالطريقة الجديدة أقل تباينًا بين الرقاقات المختلفة مقارنةً بتلك المصنوعة بالطباعة الإلكترونية. وعندما تم دمج SQUID في رنان حجمي واستخدامه كمضخم بارامتري، قام بتضخيم الإشارات الضعيفة بمقدار 40 ديسيبل — وكأن الهمس يصبح أعلى من حفلة موسيقى الروك.

هذه الطريقة البسيطة لتصنيع وصلات جوزيفسون قد تصبح أساسًا للإنتاج الضخم للدوائر الكمومية فائقة التوصيل. كلما قلّ التعقيد، انخفض السعر، وبالتالي تقترب الحواسيب الكمومية وأجهزة الاستشعار الحساسة من الحياة اليومية.