الارتياب الكمومي (مبدأ الشك)

الارتياب الكمومي (مبدأ الشك)

تتمتع ميكانيكا الكم بتأثيرٍ كبير على حياتنا اليومية، فهي مهمة جداً لفهم كيفية عمل العديد من الأجهزة مثل: الترانزستورات في أجهزة الراديو، والليزرات الموجودة في مشغلات الأقراص، والرقائق الميكروية في حواسيبنا.   يُمثل ميكانيك الكم فيزياء عالم الصغائر، وهو عالمٌ أصغر بكثير من العوالم…

علماء فيزياء يحلّونَ لغز النفق الكموميّ

علماء فيزياء يحلّونَ لغز النفق الكموميّ

حلَّ فريقٌ دولي من العلماء، الذين يدرسون الفيزياء فائقة السرعة، أحد ألغاز ميكانيك الكم، ووجدوا أن النفق الكمومي (quantum tunneling) عبارة عن عملية لحظية. قد تقود النظرية الجديدة إلى الحصول على مكونات إلكترونية أصغر وأسرع، وهي مكونات تلعب فيها ظاهرة النفق الكمومي دوراً رئيسياً؛ وربما…

بحث جديد يستكشف اللحظة التي تُصبح عندها الأنظمة الكمومية حرجة

بحث جديد يستكشف اللحظة التي تُصبح عندها الأنظمة الكمومية حرجة

نشر فريقٌ دولي من علماء من الصين وأستراليا بحثاً يدرس كيفية تغير المادة الكمومية عندما تقوم بانتقال طوري كمومي (quantum phase transition).   حيث قامت كل من المجموعة البحثية التابعة للبروفسور هاوهوا وانغ (Haohua Wang) من جامعة تشجيانغ في الصين والبروفسور جيسون تواملي (Jason Twamley)…

الاختصارات الكمومية: هل سنشهد قريباً ولادة محرك كمومي

الاختصارات الكمومية: هل سنشهد قريباً ولادة محرك كمومي

الاختصارات الكمومية: هل سنشهد قريباً ولادة محرك كمومي   تتواجد التقنيات الكمومية بأشكال كثيرة من التطبيقات انطلاقاً من الحواسيب والمستشعرات وأنظمة التشفير، ووصولاً إلى أنظمة المحاكاة والتصوير، إلا أن جميع الأنظمة الكمومية (Quantum Systems) الحالية والمستقبلية تشترك بأمرٍ واحد…

فيزياء الروسي إفيموف إلى الحياة مجدداً

فيزياء الروسي إفيموف إلى الحياة مجدداً

رصد حالة إفيموف داخل جزيء "الأجزاء الثلاثة" للهيليوم!   اكتشف علماء فيزياء من جامعة غوته في ألمانيا، مؤخراً، حالة كمومية تنبأ بها الفيزيائي النظري الروسي، فيتالي إفيموف (Vitaly Efimov)، قبل أربعين عاماً؛ وحصل الاكتشاف داخل جُزيءٍ يتألف من ثلاث ذرات هليوم. ووفقاً للورقة…

الارتباطات بين الجسيمات الكمومية تُساعد في التمييز بين العمليات الفيزيائية

الارتباطات بين الجسيمات الكمومية تُساعد في التمييز بين العمليات الفيزيائية

قد يحصل كل من مجالي أمن الاتصالات وعلم القياس على دفعة قوية قادمة من دراسة دور الترابطات الكمومية في التمييز بين العمليات الفيزيائية، وقام بهذه الدراسة باحثون من جامعات ستراثكلايد وواترلو. تضمنت الدراسة تحليلاً لتأثير التوجيه الكمومي –الطريقة التي يُجري بها القياس على جسيم…

يُمكن أن تُوجد الذرات في أماكن مختلفة في الوقت نفسه

يُمكن أن تُوجد الذرات في أماكن مختلفة في الوقت نفسه

هل يُمكن لركلة جزاء أن تُحرز الهدف وألا تُحرزه في الوقت نفسه؟ هذا الأمر ممكن على الأقل بالنسبة للأجسام الصغيرة جداً: وفقاً لتنبؤات ميكانيك الكم، يُمكن أن تأخذ الأجسام الميكروسكوبية مسارات مختلفة في الوقت نفسه. يخضع عالم الأجسام الميكروسكوبية إلى قواعد أخرى: تتحرك الكرة دوماً في اتجاه…

كشف أسرار الأنوية الذرية

كشف أسرار الأنوية الذرية

تبين أن البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة لا تتصرف وفقاً لتوقعات النماذج النظرية الموجودة. توصل إلى هذه النتيجة المفاجئة فريقٌ عالمي من الفيزيائين والذي يضم أعضاء هيئة تدريس كلية الفيزياء بجامعة وارسلو، تدفعنا إلى إعادة النظر بكيفية وصفنا لأنوية الذرات الكبيرة في العقود الأخيرة.…

الكونُ وُلدَ من العَدَمْ

الكونُ وُلدَ من العَدَمْ

 بُرهان رياضي على أن الكون ربما قد تشكل بطريقة تلقائية ومن لا شيء  يفترض علماء الكون أن الاهتزازات الكمومية الحيادية سمحت للانفجار العظيم بالحصول بشكلٍ تلقائي؛ والآن، لديهم برهان رياضي. تقول إحدى أعظم نظريات علم الكون الحديث بأن الكون بدأ بانفجار عظيم. هذه ليست مجرد فكرة…

هل الزمكان قابل للعد؟

هل الزمكان قابل للعد؟

سؤال قد يُوحّد ميكانيك الكم والجاذبية   يفترض التفكير الحالي بالجاذبية الكمومية، أن الزمكان موجود في تكتلات قابلة للعد كحبيبات الرمال. هل يمكن لذلك أن يكون صحيحاً؟ تكمن أحد المشكلات الكبيرة في الجاذبية الكمومية بأنها تُولد اللانهائيات، التي لا تمتلك أي معنى فيزيائي. تظهر هذه…

ترموديناميك الثقوب السوداء

ترموديناميك الثقوب السوداء

في القرن التاسع عشر قام العلماء الذين يدرسون أشياء كالحرارة و سلوك الغازات منخفضة الكثافة بتطوير نظرية تُعرف بالترموديناميك، كما يُبيّن اسمها فإنها تصف السلوك الحركي للحرارة (أو بشكل أكثر عمومية: الطاقة).   يتجسد جوهر الترموديناميك في قوانينه الأربعة الأساسية.   ينص القانون…

الجسيمات الكمومية تأخذ الطريق الأكثر استخدامًا

الجسيمات الكمومية تأخذ الطريق الأكثر استخدامًا

وضع الفيزيائيون للمرة الأولى على الإطلاق، خريطة لمسار من المرجح أن تأخذه الجسيمات عندما تنتقل من حالة كمومية ما إلى حالة أخرى. في الفيزياء، يصف مفهوم يُعرف بـ (مسار الفعل الأصغر) المسار الذي من المرجح أن يقوم جسم ما باتباعه، بشكلٍ مشابه تمامًا لـ (مسار المقاومة الصغرى). على سبيل…

حسابات ميكانيك الكم تكشف عن حالات اختفاء في المواقع الإنزيمية النشطة

حسابات ميكانيك الكم تكشف عن حالات اختفاء في المواقع الإنزيمية النشطة

تقوم الإنزيمات بالعمليات البيولوجية الأساسية، مثل البناء الضوئي وتثبيت النتروجين والتنفس بمساعدة مجموعات ذرية فلزيّة كالمواقع "النشطة"، إلا أن العلماء يفتقدون لوجود المعلومات الأساسية المتعلقة بوظائفها، لأنه يُعتقد أن تلك الحالات تعتمد على القدرات الكيميائية الخاصة بها،…

التحكم في شكل جسيمات الضوء يفتح الطريق أمام

التحكم في شكل جسيمات الضوء يفتح الطريق أمام "الإنترنت الكمومي"

في الوقت نفسه الذي تتصل فيه حواسبنا في الشبكات باستخدام الإشارات البصرية، إلا أنه من الممكن أيضاً في المستقبل أن تقوم الحواسب الكمومية بالاتصال مع بعضها باستخدام "إنترنت كمومي"، وستتألف الإشارات البصرية بالتالي من جسيمات ضوء مفردة أو فوتونات، وينص أحد الشروط الأساسية من…

قناة كمومية مصنوعة من الضوء

قناة كمومية مصنوعة من الضوء

  في تجربة تستخدم الذرات فائقة البرودة وضوء الليزر، قام باحثون من ETH بقياس التغير التدريجي الحاصل في الموصلية أثناء مرور الذرات عبر هياكل صغيرة، وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رصد المفعول الكمومي في الجسيمات الحيادية كهربائياً.   وعاءان ممتلئان بالغاز ومتصلان بقناة،…

دراسة تكشف عن جسيمات كمومية جديدة نصف مادية ونصف ضوئية

دراسة تكشف عن جسيمات كمومية جديدة نصف مادية ونصف ضوئية

ربما حققت المساعي لتطوير تقنيات الحاسب والاتصالات، التي تعتمد على الخواص الكمومية للضوء، خطوة جديدة ورئيسية إلى الأمام، والفضل في ذلك يعود إلى بحث أجراه فيزيائيون يقودهم الدكتور فينود مينون (Vinod Menon) من سيتي كوليدج في نيويورك.   في دراسة رائدة، تمكن الدكتور مينون وفريقه…