عبور از مرزهای قوانین طبیعت با الکترونهای کنترلشده: پرش کوانتومی به سمت کامپیوترهای سریعتر
نکته جالب این است که در این نوع مواد، الکترونها به جای اینکه به اتمها چسبیده باشند، در فضای خالی به حرکت در میآیند. الکترونها نقش اساسی در انتقال انرژی، ایجاد پیوندهای شیمیایی و رسانایی الکتریکی ایفا میکنند.
در زمینه شیمی، این الکترونها مسئول هدایت واکنشهای اکسیداسیون-احیا و کاتالیز هستند؛ در فناوری، آنها تعیینکننده عملکرد دستگاههای الکترونیکی، هوش مصنوعی و رایانههای کوانتومی میباشند.
در حالی که در مواد عادی الکترونها به صورت محدود در اطراف اتمها باقی میمانند، در الکتریدها، آنها آزادی حرکت بیشتری دارند.
تیم آبرن موفق به ایجاد الکتریدهای تثبیتشده بر روی سطوح جامدی مانند الماس و کاربید سیلیکون شده است که الکترونها را در این سطوح قرار میدهند.
دکتر اوانجلوس میلیوردوس، دانشیار شیمی و نویسنده اصلی مقاله، بیان میکند: «با کنترل این الکترونهای آزاد، قادر به ایجاد موادی هستیم که هرگز در طبیعت به وجود نیامدهاند.»
این نوع پیکربندی موجب ایجاد خواص الکترونیکی پایدار و قابل تنظیم میشود. با تغییر در آرایش مولکولها، الکترونها میتوانند به «جزایر» کوانتومی تبدیل شوند که برای محاسبات پیشرفته کاربرد دارد، یا به «دریاهای فلزی» که به واکنشهای شیمیایی پیچیده کمک میکند.
به نظر میرسد این قابلیت، امکان طراحی رایانههای کوانتومی قدرتمند یا کاتالیستهای جدید برای تولید سوخت و دارو را میسر میسازد.
دکتر مارسلو کورودا، دانشیار فیزیک، تأکید میکند: «جامعه ما به مواد جدید نیاز دارد و تحقیقات ما یک مسیر جدید را به نمایش میگذارد.»
در حالی که الکتریدهای قبلی نا پایدار بودند، روشهای جدید دانشگاه آبرن ساختارهای پایدار را بر روی سطوح جامد ایجاد کرده است. دکتر کنستانتین کلیوکین، دانشیار مهندسی مواد، تصریح میکند: «این تحقیق پایهای است، اما کاربردهای واقعی آن میتواند به تحولات عظیمی در حوزه محاسبات و تولید بیانجامد.»
میلیوردوس در پایان میافزاید: «این تنها آغاز راه است؛ با مدیریت بر الکترونهای آزاد، به آیندهای پر از رایانههای سریعتر و فناوریهای ناشناخته امیدواریم.»
