سابقة تاريخية: علماء يتمكنون من تسجيل صوت الذرة لأول مرة !

ترجمة: سعاد السقاف

تفاعل الضوء مع الذرات ليس بالشيء الجديد، فقد دُرس على نطاق واسع في مجال البصريات الكمومية، إلا أن تحقيق نفس التفاعل مع موجات الصوت كانت مهمة أكثر تحدياً وقد نجح فيها مؤخرًا علماء في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في غوتنبرغ، السويد، الذين كشفوا في دراسة جديدة قاموا فيها برصد الصوت المنبعث  من ذرة واحدة، وقد كانت بنغمة دي “D-note” على السلم الموسيقي!




وقال الباحث المشارك في الدراسة (Per Delsing) أستاذ الفيزياء في الجامعة، في بيان مكتوب: “لقد فتحنا باباً جديداً في عالم الكم من خلال التحدث والاستماع إلى الذرات وهدفنا على المدى الطويل هو تسخير فيزياء الكم لنتمكن من الاستفادة من قوانينها، على سبيل المثال في الحواسيب فائقة السرعة”.

وفي الدراسة قام Delsing وزملاؤه ببناء ذرة صناعية بطول 10 نانومتر ووضعها في طرف مادة فائقة التوصيل، ثم قاموا بتوجيه الموجات الصوتية على طول سطح المادة وتسجيل الصوت المرتد عن الذرة باستخدام ميكروفون صغير على الطرف الآخر من المادة. وأضاف الباحث المشارك في الدراسة مارتن غوستافسون، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كولومبيا، في البيان.  “وفقا لهذه النظرية، يتم تقسيم الصوت المنبعث من الذرة إلى جسيمات كمية، مثل هذه الجسيمات تصدر أضعف صوت يمكن الكشف عنه على الإطلاق”. كان الصوت عبارة عن “”D-note حوالي 20 أوكتاف (نوتة البيانو)، وهي منطقة أعلى بكثير من قدرة الأذن البشرية على سماعها.

بحسب الباحثون أن التلاعب بالصوت على مستوى الكم قد يؤدي إلى تطورات جديدة في مجال الحوسبة الكمومية. صوت طوله الموجي قصير ويسافر 100,000 مرة أبطء من الضوء، مما يعني انه من السهل جدا التحكم به.

وأضاف ستيف رولستن –المدير المشارك من جامعة ميريلاند ومعهد الكم- وهو غير مشارك في الدراسة: “قد يكون من المبكر القول أن هذا التقدم سيؤثر على الحوسبة الكمومية، لكنه وبلا شك سيوسع تقنيات العمل في ذلك”.

نشرت هذه الدراسة على الانترنت في مجلة العلوم (Science) في  11 سبتمبر 2014.

المصدر : السعودي العلمي