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

الآلة الحرارية ليست مضطرة أن تكون حديدية. في العالم المصغر، يمكن لإلكترون واحد أن يلعب دور المكبس، وبدلاً من الوقود، يمكن أن تكون عملية القياس نفسها هي الوقود. «جيبان» متجاوران للإلكترونات يتصلان بجسر ضيق. يمكن للإلكترون أن يتواجد في الجيب الأيسر أو الأيمن، لكن الطبيعة الكمومية تسمح له بالتسرب عبر الجسر — وهذا ما يسمى النفق الكمومي.

تدرس دراسة جديدة هذه النقطة الكمومية المزدوجة كجسم عمل لمحرك لا يتغذى على الحرارة بل على القياسات المتتالية. تتكون الدورة من ثلاث خطوات. أولاً، يتم توصيل النظام لفترة وجيزة بخزان ساخن — فيحصل على دفعة من الطاقة، مثل غلاية على الموقد. ثم يتم إجراء القياس الأول: ننظر أين يجلس الإلكترون، وبذلك نهز النظام. بعد ذلك، يتم إجراء قياس ثانٍ، لكن من نوع مختلف. كل «تطلّع» من هذا القبيل يغير الطاقة والاضطراب في النظام.

حسب المؤلفون كيف يختار الجهاز واحدًا من أربعة أدوار اعتمادًا على المعاملات — درجة الحرارة، وانفلات المستويات (الفرق في ارتفاع الجيوب)، وقوة النفق. يمكن أن يكون محركًا: يأخذ الطاقة من القياسات ويعطيها للخارج. يمكن أن يكون مسرّعًا: يستهلك الطاقة ليسخن أسرع. يمكن أن يكون مجرد سخان. ويمكن أن يكون ثلاجة، يزيل الحرارة من الخزان. والأهم: بدون النفق، يختفي وضع التبريد. إن التسرب الكمومي هو الذي يفتح هذه الإمكانية.

عمليًا، يمكن بالفعل تصنيع النقاط الكمومية المزدوجة في المختبرات. هذه ليست نظرية مجردة، بل منصة يمكن بناء محرك كمومي قياسي حي عليها. بندول إلكتروني صغير، يهتز ليس بالدفعات بل بمجرد حقيقة الملاحظة، قد يتمكن يومًا ما من تبريد الرقائق الدقيقة أو جمع الحرارة المبعثرة وتحويلها إلى عمل مفيد.