این الکترون‌ها ثابت می‌مانند، اما همچنان می توانند جریان برق را هدایت ‌کنند

Hamshahri Online -importers: کشف اخیر حالتهای کوانتومی نشان می دهد که الکترون ها می توانند در گرافن ثابت بمانند ، در عین حال هماهنگ کننده هستند.

گرافن به دلیل خاصیت الکتریکی و مکانیکی خاص خود شناخته شده است. اما اکنون محققان نوع جدیدی از الکترون ها را به طور معجزه آسایی و با دقت بسیار بالایی در یک ساختار خاص کشف کرده اند که می تواند منجر به پیشرفت زیادی در رایانه های کوانتومی شود.

نوع جدیدی از حالت کوانتومی

گرافن ، اولین ماده کشف شده در سال 2 ، به عنوان یکی از مواد خارق العاده با ویژگی های منحصر به فرد شناخته می شود. اما کشف جدید محققان در دانشگاه بریتیش کلمبیا ، دانشگاه واشنگتن و دانشگاه جان هاپکینز نشان می دهد که گرافن می تواند نوع جدیدی از حالت های کوانتومی را معرفی کند. این حالت جدید که در گرافن Twisted -Tist -triyyer تأسیس شده است ، به الکترون ها اجازه می دهد تا در حالت کاملاً جدید و عجیب حرکت کنند.

بیشتر بخوانید:
مفاهیم: هیدروکربن چیست؟

کشف نوع جدیدی از مگنت انقلابی

الگوهای موری

در گرافن معمولی ، الکترون ها بین اتم های کربن حرکت می کنند و دارای خواص الکتریکی مشابه فلزات معمولی هستند. اما هنگامی که لایه های گرافن با یک پیچ دقیق روبرو می شوند ، خصوصیات الکتریکی این ماده به طرز چشمگیری تغییر می کند. این پیچ خوردگی منجر به ایجاد الگوهای هندسی پیچیده به نام “الگوهای موری” می شود که حرکت الکترون ها را کاملاً تغییر می دهد.

یک آرایه منظم “یخ زده”

کشف شگفت آور این مطالعه به طور تصادفی توسط یک دانشجوی کارشناسی در دانشگاه بریتیش کلمبیا در آزمایشگاه پروفسور جوشوا فالک در دانشگاه بریتیش کلمبیا کشف شد. او در حال مطالعه نمونه ای از گرافن بود که در طول آزمایش ، دریافت که الکترون ها در یک آرایه یخ زده معمولی هماهنگ شده اند ، اما مانند رقصندگان باله می چرخند.

یک ویژگی فیزیکی به نام توپولوژی

یکی از ویژگی های شگفت انگیز این حالت جدید این است که الکترون ها ، در حالی که در یک آرایه منظم ، می توانند به طور مرتب برق را از لبه های گرافن هدایت کنند. این پدیده به طرز عجیبی با خصوصیات بدنی خاص به نام “توپولوژی” همراه است. توپولوژی ویژگی های اشیاء را که در مورد تغییرات جزئی تغییر نمی کنند ، توصیف می کند و قابل ترمیم نیست.بشر

شباهت به Mobius Bar: Irass در الکترون ها

یک نمونه روزانه از توپولوژی نوار Mobius. اگر یک نوار کاغذ را به یک حلقه تبدیل کنید و انتهای آن را وصل کنید ، یک نوار Mobius فقط با یک سطح و یک لبه همراه است. این نوار را نمی توان به حالت اصلی خود بازگرداند مگر اینکه پاره شود. حرکت الکترون ها در گرافن شبیه به این پیچ خوردگی است ، به طوری که در لبه ها الکترون ها بدون مقاومت جریان می یابند.

رایانه های کوانتومی

این کشف نه تنها یک کنجکاوی نظری است ، بلکه می تواند نقش اساسی در پیشرفت فناوری اطلاعات کوانتومی داشته باشد. محققان در حال بررسی روشهای ترکیب این وضعیت الکترون خاص با ابررسانا هستند. گامی که می تواند منجر به ایجاد نقل قول جدید برای رایانه های کوانتومی نسل بعدی شود.

یک جهش بزرگ در دنیای علم و فناوری

کشف وضعیت جدید کوانتومی در گرافن نه تنها یک دستاورد عمده در فیزیک مواد است بلکه می تواند نقش مهمی در شکل دادن به فن آوری های آینده داشته باشد. این کشف ، با استفاده از ویژگی های توپولوژی پیچیده ، می تواند به رایانه های کوانتومی قدرتمندتر و دقیق تر منجر شود و یک پنجره جدید را به دنیای الکترونیک آینده باز کند.