العلماء يحققون التماثل العكسي للزمن باستخدام الموصل الفائق Kagome

حقق فريق من معهد بول شيرير (PSI) في سويسرا تقدمًا كبيرًا باستخدام موصل Kagome الفائق (RbV3Sb5) الذي يوضح كسر التناظر العكسي الزمني (TRS) عند درجة حرارة 175 كلفن (-98 درجة مئوية أو -144.67 درجة فهرنهايت). . تشير درجة الحرارة القياسية هذه إلى تطورات واعدة في الأنظمة الكمومية، والتي تتطلب عادة درجات حرارة منخفضة للغاية لمنع الاضطرابات الناجمة عن الطاقة الحرارية. يعتقد الباحثون أن كسر TRS ذو درجة الحرارة العالية في RbV3Sb5 يمكن أن يقلل احتياجات الطاقة لتكنولوجيا الكم، مما قد يؤدي إلى تسريع اعتمادها.

فهم تماثل عكس الزمن في تكنولوجيا الكم

يعني TRS أن القوانين الأساسية تظل كما هي عندما يتدفق الزمن إلى الوراء في الفيزياء. ومع ذلك، في مواد مثل RbV3Sb5، يتم كسر TRS، مما يؤدي إلى حالات كمومية فريدة تمثل تحديًا ولكنها ضرورية لتطوير الأجهزة الكمومية المتقدمة. تؤدي هذه الحالات غير العادية إلى سلوك المادة بشكل مختلف اعتمادًا على اتجاه الزمن، وهي سمة يمكن التلاعب بها لتعزيز التحكم في الأنظمة الكمومية.

وفقا ل يذاكر وفقًا للمؤلفين، يحتفظ هذا الموصل الفائق من Kagome بموصلية فائقة تصل إلى ما يقرب من 2 كلفن، لكنه يمكنه الحفاظ على الحالات الكمومية التي تكسر TRS عند درجات حرارة أعلى بكثير، مما يعزز ملاءمته لتطبيقات العالم الحقيقي. سلط الباحثون في PSI، بما في ذلك Mahir Dzambegovic، الضوء على حالة ترتيب شحن المادة، حيث تشكل الإلكترونات نمطًا منظمًا، مما ينتج عنه تأثير مغناطيسي يكسر TRS عند -144.67 درجة فهرنهايت.

الآثار المترتبة على أنظمة الكم المستقبلية

إن اكتشاف TRS الذي ينكسر عند درجات الحرارة هذه يمثل آثارًا مهمة على الحوسبة الكمومية والتخزين. إن القدرة على الحفاظ على هذه التأثيرات عند درجات حرارة أعلى يمكن أن تجعل التقنيات الكمومية أكثر جدوى خارج إعدادات المختبر، وفقًا لفريق PSI. ومن الجدير بالذكر أن خصائص كسر TRS لـ RbV3Sb5 قابلة للضبط، مع اختلاف التأثيرات بناءً على عمق المادة، من السطح إلى القلب.

من المتوقع أن تقوم الدراسات المستقبلية بمزيد من استكشاف قابلية ضبط الموصلات الفائقة Kagome، مع التركيز بشكل خاص على التفاعل بين الموصلية الفائقة وتأثيرات كسر TRS في RbV3Sb5. تمثل الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Communications، خطوة نحو تحقيق أجهزة كمومية عملية قادرة على العمل في ظروف أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.