نقض قوانین طبیعت توسط الکترونهای کنترلشده: پرش کوانتومی به سمت کامپیوترهای با سرعت بالاتر
به نقل از ایتنا و طبق گزارش سایتکدیلی، پژوهشگران دانشگاه آبرن نوع جدیدی از مواد را توسعه دادهاند که امکان کنترل دقیق بر روی الکترونهای آزاد را فراهم میکند. این پیشرفت به تنظیم تعاملات میان مجتمعهای مولکولی فلزی ایزوله کمک میکند.
شایان ذکر است که در این نوع مواد، الکترونها به جای اینکه به اتمها متصل شوند، در فضاهای باز حرکت میکنند. این الکترونها اساس انتقال انرژی، پیوندهای شیمیایی و هدایت الکتریکی را تشکیل میدهند.
در زمینه شیمی، آنها نقش مهمی در هدایت واکنشهای اکسیداسیون-احیا و فرآیندهای کاتالیز دارند؛ و در فناوری، تأثیر قابل توجهی بر عملکرد دستگاههای الکترونیکی، هوش مصنوعی و رایانههای کوانتومی میگذارند.
بنابراین در مواد رایج، الکترونها به اتمها محدود میشوند، در حالی که در الکتریدها، آنها توانایی جابهجایی آزادانه دارند.
تیم تحقیقاتی آبرن موفق به ساخت الکتریدهای تثبیتشده روی سطوحی شده است که الکترونها را بر روی سطوح جامد مانند الماس و کاربید سیلیکون به نمایش میگذارد.
دکتر اوانجلوس میلیوردوس، استادیار شیمی و نویسنده اصلی این تحقیق تصریح کرد: «با کنترل این الکترونهای آزاد، موادی را خلق میکنیم که در طبیعت به هیچ وجه وجود ندارند.»
این ساختار منجر به تولید خواص الکترونیکی پایدار و قابل تنظیم میشود. با تغییر در آرایش مولکولها، الکترونها میتوانند به «جزایر» کوانتومی برای محاسبات پیشرفته یا به «دریاهای فلزی» برای انجام واکنشهای شیمیایی پیچیده تبدیل شوند.
به گفته برخی کارشناسان، این خاصیت قابل انعطاف میتواند راه را برای طراحی رایانههای کوانتومی پیشرفته یا کاتالیستهای نوین برای تولید سوخت و دارو هموار کند.
دکتر مارسلو کورودا، استادیار فیزیک، بر این نکته تأکید میکند: «جامعه ما با نیاز به مواد جدید مواجه است و کار ما یک مسیر جدید را به تصویر میکشد.»
الکتریدهای قبلی از ناپایداری رنج میبردند، اما رویکرد جدید آبرن موفق به ساختاردهی پایدار بر روی سطوح جامد شد. دکتر کنستانتین کلیوکین، استادیار مهندسی مواد، خاطرنشان میکند: «این پژوهش از اصول علوم پایه ناشی میشود، اما در عین حال دارای کاربردهای عملی است که میتواند علم محاسبات و تولید را دگرگون کند.»
میلیوردوس به این موضوع اشاره میکند: «این تنها آغاز مسیری تازه است؛ با مهار الکترونهای آزاد، آیندهای کامل با رایانههای سریعتر و فنآوریهایی که هنوز کشف نشدهاند را میتوان تصور کرد.»
