الساعات الذرية

العلماء يكتشفون طريقة للتحكم ببلورات الزمن لتحسين دقة الساعات الذرية

اكتشف العلماء قبل 10 أعوام حالة جديدة غريبة من المادة ظهرت خلال ترتيب الذرات لذاتها في نمط متكرر، على غرار ما نجده في المادة البلورية أو الصخرية، إذ بدت الذرات في حركة مستمرة بمرور الوقت، فسموها بلورات الزمن.

ولم تسجل هذه الظاهرة الغريبة سوى بضع مرات بعد تصنيع بلورات الزمن لأول مرة، لكن فريقًا بحثيًا دوليًا توصل حديثًا، إلى حقيقة مفاجئة مفادها أن بلورات الزمن تتفاعل مع بعضها.

ونقلت مجلة نيتشر ماتيريالز، عن سامولي أوتي، من جامعة لانكستر، والمؤلف الرئيس لمقال عن الموضوع أن «البلورات الزمنية المُكتشَفة فائقة التنظيم، والتحكم في تفاعلها إنجاز عظيم.»

ولاحظ الفريق نظيرًا نادرًا للهيليوم يسمى الهليوم-3، يحتوي على نيوترون واحد مفقود، في حدود واحد على 10 آلاف درجة من الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية) وتحول درجات الحرارة هذه الهيليوم إلى سائل فائق، يتصرف مثل سائل خال من اللزوجة.

ثم أنشأ الباحثون بلورتين زمنيتين وسمحوا لهما بلمس بعضهما، ليلاحظوا للمرة الأولى تدفق الجسيمات من بلورة إلى أخرى ذهابًا وإيابًا، وهو ما يُعرَف في الفيزياء باسم تأثير جوزيفسون، عندما يتدفق التيار بلا انقطاع دون تطبيق أي جهد، وعادة ما يُلاحَظ بين ناقلين أو أكثر من النواقل الفائقة.

ويفتح الاكتشاف الآفاق للاستفادة الفعلية من البلورات الزمنية بالأخص داخل الساعات الذرية فائقة الدقة، باستخدام تغيرات طفيفة في الترددات، التي استُخدمت في إنشاء نظام تحديد المواقع العالمي.

ويشير الفريق إلى أن تجربتهم تثبت أن بلورات الوقت تخضع للديناميكيات العامة لميكانيكا الكم، وأنه يجري التحقق من إمكانية تطبيقها في مجال معالجة المعلومات الكمومية.

– المصدر: العلماء يكتشفون طريقة للتحكم ببلورات الزمن لتحسين دقة الساعات الذرية على موقع مرصد المستقبل.

مرصد المستقبل

مرصد المستقبل هي منصة علمية عالمية لاستشراف المستقبل تعمل على تغطية آخر ما توصل له العلم وقطاع التكنولوجيا باللغة العربية بشكل يومي من خلال المقالات البحثية والإنفوجرافيك والمواد المرئية. المرصد هو ناتج شراكة استراتيجية بين مؤسسة دبي للمستقبل وشركة مرصد المستقبل ذ.ذ.م. يتكون فريق العمل من خبراء ومحللين من كلتا المؤسستين لتعزيز العلم والابتكار في المنطقة.