نشرت مؤخراً في مجلة Nature Physics، يوضح محمد مير حُسيني، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية والفيزياء التطبيقية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) طريقة جديدة طورها مختبره لترجمة الحالات الكمومية الكهربائية إلى صوت بكفاءة، والعكس صحيح.
قد يسمح هذا النوع من الترجمة بتخزين المعلومات الكمومية التي تعدها أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية.
تستخدم هذه الطريقة ما يُعرف بالفونونات، وهو المكافئ لجسيم ضوئي يسمى الفوتون، والغني عن الذكر أن جميع الموجات عبارة عن جسيمات والعكس صحيح.
تبحث التجربة في تخزين المعلومات الكمومية لأنه من السهل نسبياً بناء أجهزة صغيرة يمكنها تخزين هذه الموجات الميكانيكية.
🔹استخدام الموجات الصوتية لتخزين المعلوماتلفهم كيف يمكن للموجة الصوتية تخزين المعلومات، تخيل غرفة فارغة للغاية، أي الصدى سيكون ظاهراً بشكل كبير.
لنفترض أنك بحاجة إلى تذكر كلمات ما بعد ساعة مثل “ملعب ، حائط ، كرة”، فتفتح باب تلك الغرفة وتصرخ ،”ملعب ، حائط ، كرة”، وتغلق الباب.
بعد ساعة عندما يحين وقت تذكرك لتلك الكلمات، تفتح الباب، وتدخل رأسك إلى الداخل، وتسمع صوتك لا يزال يتردد.
من الجدير بالذكر بأن الصدى لن يستمر لفترة طويلة، وقد ينتهي الأمر بصوتك مشوهاً، ناهيك عن أنك استخدمت غرفة كبيرة لتخزين القليل من البيانات.
صمم فريق البحث جهاز صغير يتكون من لوحات مرنة تهتز بواسطة الموجات الصوتية بترددات عالية جداً، فعندما يتم وضع شحنة كهربائية على تلك الألواح، فإنها تصبح قادرة على التفاعل مع الإشارات الكهربائية التي تحمل المعلومات الكمومية، ويسمح هذا بنقل هذه المعلومات إلى الجهاز للتخزين عن طريق أنابيب لاستخدامها لاحقاً
– على عكس باب الغرفة التي كنت تصرخ فيها في وقت سابق من هذه القصة.
🔹الأبحاث السابقة والتطورات الجديدةوفقاُ لمحمد مير حُسيني كانت الدراسات السابقة قد بحثت في نوع خاص من المواد المعروفة باسم المواد الكهروضغطية “البيزوكهربائية” كوسيلة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية في التطبيقات الكمية.
كان إنشاء أجهزة تخزين فعالة بوتيرة منخفضة والتقدم ببطىء تحدياً عمليا آخر للباحثين الذين يعملون على التطبيقات الكمومية، كما يقول ألكيم بوزكورت، طالب الدراسات العليا في مجموعة مير حُسيني والمؤلف الرئيسي للورقة “طريقتنا تمكن من تخزين المعلومات الكمومية من الدوائر الكهربائية لفترات أطول بأمرين من الأجهزة الميكانيكية المدمجة الأخرى”.
إعداد المهندس خالد المصري
المصدر: scitechdaily ، naturehttps://tinyurl.com/25fuq6sqhttps://tinyurl.com/24zcr3x8
حول الكاتب
