ما الذي نتعرفه عن أصغر محرك في العالم

أخيرا حصلنا علي أصغر محرك في العالم، بحجم يقل بحوالي عشرة مليارات مرة عن محرك السيارة ، المحرك المذهل يتكون من أيون واحد فقط من عنصر الكالسيوم .

إنجاز تكنولوجي فريد جاء نتيجة التعاون بين باحثين ألمان جامعة يوهانس غوتنبرغ في ماينز، ومجموعة من الفيزيائيين النظريين البريطانيين في كلية ترينتي في دبلن، فيما يعد  انتصارا جديدا لنظرية الكم وخطوة  كبيرة في طريق تحقيق حلم الحاسوب الكمي.

تكنولوجيا نانوية، بمقاييس كمية

في البحث الذي نشرته المجلة الدولية Physical Review Letter أوضح البروفيسور جون جولد الأستاذ المساعد في قسم الفيزياء في ترينيتي، كيف تؤثر التقلبات العشوائية على تشغيل الآلات المجهرية. وكيف يمكننا مستقبلا، دمج هذه الأجهزة في تقنيات أخرى من أجل إعادة تدوير الحرارة الناتجة عن الأجهزة وبالتالي تحسين كفاءة الطاقة.
ونظرا لأن المحرك نفسه عبارة عن أيون واحد من الكالسيوم يجعله مشحونا كهربائياً كما هي طبيعة الأيونات، وبالتالي سيكون من السهل التحكم فيه باستخدام الحقول الكهربائية.
يعتمد المحرك في عمله علي خاصية “كمية الحركة الدورانية ” للأيونات (زخمها الزاوي)، وخلال التجربة تمكن الباحثون من استغلال هذا الدوران في تحويل الحرارة الممتصة من أشعة الليزر إلى ذبذبات، أو اهتزازات للأيونات، ومن ثم تعمل هذه الاهتزازات مثل “دولاب الموازنة” ، الذي يلتقط الطاقة المفيدة التي يولدها المحرك ويخزنها في وحدات منفصلة تسمى “كوانتا”.

مقالات شبيهة

هل يعود فرانكشتاين؟ روبوت روسي يهرب من المختبر ويهدد المرور

الطريقة التي يعمل بها هذا المحرك الثوري تعني أن العلماء قد تمكنوا للمرة الأولي من الحصول علي كمة طاقة مفردة وهو ما يعتبر تطبيقا مباشرا لواحدة من أهم فروض نظريات الكم التي وضعها ماكس بلانك في بداية القرن الماضي وأثارت جدلا كبيرا في وقتها.

خطوة هامة علي طريق الحوسبة الكمية.

يقول البروفسير جون جولد ” تأتي هذه التجربة وما سبقها من أبحاث نظرية في مستهل حقبة جديدة للعمل علي تقنيات علم الطاقة القائمة على نظرية الكم ،كما أن إدارة الحرارة في علي المقياس النانوي تعد بمثابة عنق زجاجة في مجال تسريع عمليات الحوسبة وزيادة فاعليتها” وأضاف البروفسير جولد “يأمل العلماء من خلال هذه التجربة في فهم كيفية تطبيق الديناميكا الحرارية علي مقاييس نانوية، والاستفادة من ذلك في التقنيات المستقبلية. ”