مفاجأة :علماء يستطيعون تحويل الضوء إلى مادة صلبة.

تأثير رائد: حوّل العلماء الضوء إلى مادة صلبة فائقة لأول مرة، متحدين بذلك الفيزياء التقليدية
وقد يكون لهذا الاختراق آثار كبيرة على الحوسبة الكمومية، حيث قد توفر الأنظمة الفوتونية القائمة على المواد الصلبة الفائقة منصة أكثر استقرارًا للبتات الكمومية، وهي الوحدات الأساسية للمعلومات الكمومية.

تحافظ المادة الصلبة الفائقة على بنيتها البلورية مثل المادة الصلبة بينما تتدفق أيضًا دون مقاومة، وهي خاصية نموذجية للموائع الفائقة
تحافظ المادة الصلبة الفائقة على بنيتها البلورية مثل المادة الصلبة بينما تتدفق أيضًا دون مقاومة، وهي خاصية نموذجية للموائع الفائقة
وفي التجربة التي وصفت بالرائدة، نجح باحثون في تحويل الضوء إلى مادة فائقة الصلابة، وهي حالة غريبة من المادة تتصرف كصلبة وسائلة في آن واحد. نُشر هذا الاكتشاف في مجلة نيتشر ، وهو من تأليف فريق من الفيزيائيين وخبراء تكنولوجيا النانو، ويفتح آفاقًا جديدة لأبحاث ميكانيكا الكم والفوتونيات والمواد المتقدمة. 

تحافظ المادة الصلبة الفائقة على بنيتها البلورية كالمادة الصلبة، مع تدفقها دون مقاومة، وهي خاصية مميزة للموائع الفائقة. حتى الآن، لم تُرصد المواد الصلبة الفائقة إلا في الغازات الذرية فائقة البرودة، القريبة من الصفر المطلق. تُشكل القدرة على إنتاج مادة صلبة فائقة باستخدام الضوء تحديًا للتصورات التقليدية عن المادة والطاقة. 

تضمّن البحث، الذي قاده ديميتريس تريبوجيورغوس ودانييل سانفيتو في المجلس الوطني للبحوث (CNR) في إيطاليا، إطلاق ليزر على بنية من زرنيخيد الغاليوم ذات حواف مجهرية مُصممة بدقة. نتج عن هذا التفاعل جسيمات بولاريتونية – جسيمات هجينة من الضوء والمادة – أظهرت سلوكًا فائق الصلابة. 

قد يكون لهذا الاختراق آثارٌ بالغة الأهمية على الحوسبة الكمومية، إذ قد تُوفر الأنظمة الفوتونية القائمة على المواد فائقة الصلابة منصةً أكثر استقرارًا للبتات الكمومية، وهي الوحدات الأساسية للمعلومات الكمومية. كما قد يُؤدي إلى تطوير دوائر بصرية أسرع وأكثر كفاءة، مما يُحدث ثورةً في الأجهزة الفوتونية. 

وبعيدًا عن التكنولوجيا، فإن القدرة على توليد ضوء فائق الصلابة تفتح الطريق لاستكشاف حالات جديدة من المادة، مما يوفر رؤى أعمق في تفاعلات الضوء والمادة في ظل الظروف الكمية المتطرفة.

وبالعودة إلى عالم الأبحاث المتعلقة بالضوء نجد أن هذه الأبحاث هي واحدة من أكثر المجالات البحثية اهتمامًا في العلوم الطبيعية، حيث يلعب الضوء دورًا مهمًا في العديد من الظواهر الطبيعية والتقنيات الحديثة. إليك بعض النقاط الرئيسية حول الأبحاث حول الضوء:

تاريخ الأبحاث حول الضوء:

1. النظرية الميكانيكية للضوء: بدأت الأبحاث حول الضوء في القرن السابع عشر، حيث قام العلماء مثل إسحاق نيوتن وريتشارد هاوك بدراسة الضوء من منظور ميكانيكي.

2. النظرية الكهرومغناطيسية للضوء: في القرن التاسع عشر، قام العلماء مثل جيمس كليرك ماكسويل وهاينريش هيرتز بدراسة الضوء من منظور كهرومغناطيسي.

مجالات الأبحاث حول الضوء:

1. الضوء والذرات: يدرس العلماء كيفية تفاعل الضوء مع الذرات والجزيئات.

2. الضوء والمادة: يدرس العلماء كيفية تفاعل الضوء مع المواد المختلفة.

3. الضوء والطاقة: يدرس العلماء كيفية تحويل الضوء إلى طاقة يمكن استخدامها في التطبيقات المختلفة.

التطبيقات العملية للأبحاث حول الضوء:

1. الليزر: استخدمت الأبحاث حول الضوء في تطوير تقنية الليزر، التي تستخدم في العديد من التطبيقات العملية.

2. الألياف البصرية: استخدمت الأبحاث حول الضوء في تطوير تقنية الألياف البصرية، التي تستخدم في نقل البيانات.

3. الطاقة الشمسية: استخدمت الأبحاث حول الضوء في تطوير تقنية الطاقة الشمسية، التي تستخدم في توليد الطاقة.

المستقبل للأبحاث حول الضوء:

1. الضوء والكم: يدرس العلماء كيفية تفاعل الضوء مع الجسيمات الكمية.

2. الضوء والذكاء الاصطناعي: يدرس العلماء كيفية استخدام الضوء في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي.

3. الضوء والطاقة المتجددة: يدرس العلماء كيفية استخدام الضوء في تطوير تقنيات الطاقة المتجددة

.