کشف هندسه کوانتومی پنهان که مسیر حرکت الکترون‌ها را مانند گرانش خم می‌کند

دانشمندان برای نخستین‌بار موفق به مشاهده تجربی نوعی هندسه کوانتومی پنهان در ساختار مواد شده‌اند که می‌تواند مسیر حرکت الکترون‌ها را به‌گونه‌ای تغییر دهد که رفتاری مشابه خم‌شدن نور در میدان گرانشی دارد؛ کشفی که می‌تواند مسیر آینده الکترونیک و فناوری‌های کوانتومی را متحول کند.

کد خبر: ۱۳۵۵۱۷۲

تاریخ: ۱۳ بهمن ۱۴۰۴ - ۱۱:۵۳

به گزارش سرویس علم و فناوری تابناک، پژوهشگران دانشگاه ژنو (Université de Genève) در یک مطالعه پیشگامانه موفق به شناسایی و مشاهده مستقیم اثری شده‌اند که تاکنون تنها در چارچوب نظری فیزیک کوانتومی مطرح بود. این اثر به وجود نوعی هندسه کوانتومی پنهان در مواد جامد اشاره دارد که می‌تواند مسیر حرکت الکترون‌ها را درون ماده تغییر دهد.

بر اساس نتایج این پژوهش، الکترون‌ها هنگام عبور از برخی مواد، تحت تأثیر این هندسه کوانتومی، رفتاری از خود نشان می‌دهند که مشابه خم‌شدن نور در حضور میدان گرانشی است؛ پدیده‌ای که مطابق نظریه نسبیت عام اینشتین، در مقیاس‌های کیهانی مشاهده می‌شود.

دانشمندان توضیح می‌دهند این رفتار ناشی از مفهومی به نام «متریک کوانتومی» (Quantum Metric) است که بخشی از ساختار بنیادی حالت‌های کوانتومی در مواد به شمار می‌رود. مشاهده تجربی این متریک نشان می‌دهد که خواص هندسی مواد می‌تواند نقشی تعیین‌کننده در نحوه حرکت الکترون‌ها و انتقال جریان الکتریکی ایفا کند.

کارشناسان معتقدند این کشف می‌تواند راه را برای طراحی مواد الکترونیکی جدید با بازده بالاتر و مصرف انرژی کمتر هموار کند و در توسعه نسل آینده تراشه‌ها، قطعات فوق‌سریع و سامانه‌های مبتنی بر فناوری کوانتومی تأثیرگذار باشد.

همچنین این یافته، از منظر فیزیک بنیادی، پیوندی تازه میان مفاهیم هندسی گرانش و رفتار ذرات در دنیای کوانتومی برقرار می‌کند؛ موضوعی که می‌تواند به درک عمیق‌تر قوانین حاکم بر طبیعت منجر شود.

پژوهشگران تأکید کرده‌اند که در مراحل بعدی، بررسی امکان کنترل و مهندسی این هندسه کوانتومی در مواد مختلف، در دستور کار قرار خواهد گرفت؛ امری که می‌تواند افق‌های جدیدی را در علم مواد و فناوری‌های پیشرفته بگشاید.