يوم الكم العالمي: في محادثة مع عالم فيزياء الكم ليني باسكونز

ليني باسكونز هو فيزيائي يبحث في المواد الكمومية ، مع التركيز على أنظمة الإلكترون المترابطة بشدة والموصلات الفائقة غير التقليدية. وهي أيضًا محررة ضيف لقضية التركيز الخاصة بـ مجلة الفيزياء: المواد, "وجهات نظر المرأة في المواد الكمية"، وكان محررًا مشاركًا لـ رسائل Europhysics لمدة ثلاث سنوات - وكلاهما من المجلات التي نشرها IOP النشر، والتي تنتج أيضا عالم الفيزياء.

ماذا كان طريقك إلى فيزياء الكم؟

لم أكن شخصًا يعرف في طفولته أنهم يريدون أن يصبحوا عالِمًا لأنهم أحبوا معرفة كيف يعمل العالم. في الواقع ، عندما كنت مراهقًا ، كانت خطتي هي أن أكون مصمم أزياء. حتى عندما اضطررت إلى تحديد ما أريد دراسته في الجامعة ، لم أكن متأكدًا مما إذا كنت سأقوم بالفيزياء أو التاريخ. في النهاية ، اخترت الفيزياء بسبب اهتمامي بالفيزياء الفلكية.

كان ذلك في السنة الثالثة فقط من دراستي الجامعية [في ال جامعة مدريد المستقلة] ، عندما أخذت دورة تدريبية في ميكانيكا الكم ، أدركت أن هذا هو الموضوع الذي كنت مهتمًا به أكثر. لقد أدهشني. في البداية ذهبت لفيزياء الجسيمات واتبعت دورات حول ذلك لأنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بفيزياء الكم. ولكن عندما اضطررت للالتزام بموضوع للدكتوراه ، قررت التركيز على المواد والأجهزة الكمومية ، وحتى يومنا هذا ، أنا سعيد جدًا باختياري.

ما أكثر ما يثيرك بشأن فيزياء الكم؟

أجد سلوكيات الأنظمة الكمومية آسرة. هناك العديد من الظواهر المثيرة للاهتمام التي لم نفهمها بعد ، وتظهر باستمرار العديد من المفاجآت. في الوقت الحاضر لدينا إمكانية هندسة الأجهزة والمواد الكمومية. على الرغم من أنني لا أعمل بشكل مباشر على التطبيقات ، عندما أفكر في التأثير الملموس الذي يمكن أن تحدثه في العالم ، مثل التقنيات الرقمية وتغير المناخ والطب والنقل ، أجد إمكانات فيزياء الكم مثيرة للغاية.

ما هي مشكلة العالم الحقيقي التي تأمل في حلها ببحثك؟

يركز بحثي على الارتباطات الإلكترونية القوية والموصلية الفائقة. أعمل حاليًا على هياكل غير متجانسة ثنائية الأبعاد ، مثل الجرافين ثنائي الطبقات الملتوي ، حيث يتم تراكب طبقتين من الكربون مع التفاف نسبي.

عادة ، المواد لديها مقاومة لتدفق التيار الكهربائي وهذا يكلف الكثير من الطاقة للتغلب عليها. لكن في بعض المواد تختفي هذه المقاومة تحت درجة حرارة معينة - عادة درجات حرارة منخفضة للغاية - ويمكن للتيار الكهربائي أن يتدفق دون أن يفقد أي طاقة. يعد تلاشي المقاومة إحدى خصائص الموصلية الفائقة ، والذي يحدث لأن الإلكترونات تدخل في حالة تعاونية تنضم فيها إلى أزواج. هذا مثير للدهشة لأن الإلكترونات عبارة عن جسيمات مشحونة وتتنافر.

تحتوي الموصلية الفائقة على الكثير من التطبيقات ، بدءًا من بناء المحركات وأجهزة الاستشعار والقطارات وحتى التصوير الطبي والحساب الكمي ، فضلاً عن استخدامها لإنشاء مغناطيس قوي أو توصيل وتجميع التيارات الكهربائية دون تكلفة الطاقة.

في نوع معين من الموصلات الفائقة ، تظهر الموصلية الفائقة بسبب التفاعلات بين الإلكترونات والشبكة الذرية. لكن هذا التفسير لا يعمل فيما يسمى بـ "الموصلات الفائقة غير التقليدية" ، والتي في كثير من الحالات تكون فائقة التوصيل في درجات حرارة أعلى. في هذه المواد ، يكون ظهور الموصلية الفائقة مفاجئًا لأن التجاذب بين الإلكترونات في أزواج قد يكون في الواقع بسبب التنافر بين الجسيمات المشحونة.

سيكون من الممتع حقًا أن نفهم تمامًا رؤى وآليات الموصلية الفائقة غير التقليدية ، وأن نتنبأ أو هندسة مواد جديدة ذات الموصلية الفائقة عالية الحرارة. هذه مشكلة كمومية مهمة ورائعة يحاول الفيزيائيون تفسيرها منذ ما يقرب من 40 عامًا. مع الأجهزة فائقة التوصيل ثنائية الأبعاد الجديدة عالية الضبط التي تم اكتشافها مؤخرًا ، مثل الهياكل غير المتجانسة للتموج ، يمكن تصميم العديد من أنظمة التوصيل الفائقة الجديدة ، ويبدو العثور على تفسير لهذه الظاهرة أقرب.

ما هي الصفات الفريدة التي يمكن أن تجلبها الباحثات مثلك لفيزياء الكم؟

المرأة لديها الموهبة والحدس والمثابرة ، ولا يمكننا أن نفقد هذه الصفات. نحن بحاجة إلى المزيد من النساء للتقدم في المعرفة الأساسية وتطبيقات فيزياء الكم.

في الوقت الحاضر نفقد العديد من النساء الموهوبات من السعي وراء مهنة في الكم. يواجهون المزيد من الصعوبات للتقدم في العلوم ، غالبًا بسبب السلوكيات اللاواعية من الزملاء. أيضًا ، يختار عدد أقل من النساء فيزياء الكم بسبب الصور النمطية ونقص التشجيع. لكن النساء في وضع فريد للمساعدة في تطوير فيزياء الكم من خلال خلق بيئة بحثية أكثر تعاونًا وترحيبيًا. تؤدي المنافسة الشديدة والأنا إلى ممارسات علمية تزيد من الضوضاء وتؤخر قدرتنا على حل المشكلات الكمية.

ماذا ترى كمستقبل فيزياء الكم؟

نحن نعيش في زمن تتعدد فيه الفرص. سوف ينمو الكم ونحن الآن على دراية بالتقنيات التي يمكننا ابتكارها باستخدام فيزياء الكم. سيكون تطوير التطبيقات عنصرًا أساسيًا في البحث خلال السنوات القليلة المقبلة ، لكن الأمر سيحدث إذا قللنا من الأهمية التي نوليها للعلوم الأساسية. يُظهر لنا التاريخ أن أكثر التقنيات اضطرابًا تنبثق من اكتشافات العلوم الأساسية ، وليس من خلال البحث عن التطبيقات.

هل تعتقد أننا الآن في فقاعة كمومية على وشك الانفجار؟

نحن الآن نتحدث كثيرًا عن الكم ، بنفس الطريقة التي تحدثنا بها كثيرًا في السابق ، لنقل ، تقنية النانو. ستظهر العديد من التطبيقات والمعرفة الجديدة. ربما لم تكن هذه التطبيقات والتطورات هي التي نضعها في ذهننا في هذه اللحظة ، لكن فهمنا للكم سيتطور. هذا لا يعني أن الفقاعة سوف تنفجر ، لكن لا ينبغي أن نركز تمويلنا وجهودنا على مجموعة ضيقة جدًا من الخيارات. على سبيل المثال ، تركز بعض وكالات التمويل دعمها على تقنيات كمية محددة جدًا وتتجاهل المواد الكمية التي تقوم عليها. أو تمول الوكالات المشاريع فقط إذا كانت مرتبطة بتطبيقات محددة. هذا خطأ بالنظر إلى أن المواد الكمومية تمر بثورة الآن.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/world-quantum-day-in-conversation-with-quantum-physicist-leni-bascones/