في منتصف القرن العشرين ، حدثت ثورة مروعة في مجتمع الفيزياء ، والتي ركزت على ظاهرة مهمة في الموصلات الفائقة - شبكة الدوامة.شبكة الدوامة هي مظهر من مظاهر الدوامة الكمومية ، مما يمنح الناس فهمًا جديدًا للتهديدات الفائقة والتوصيل الفائق.تم اقتراح مفهوم دوامة الكم لأول مرة من قبل الفيزيائي Ras Onsag في عام 1949 ويرتبط بسلوك الهيليوم الفائق -4.هذه الظاهرة لا تغير فهمنا للمادة فحسب ، بل لها أيضًا تأثير عميق على التطور المستقبلي للعلوم والتكنولوجيا.
يكشف وجود دوامة الكم عن الخصم الرائع للفيزياء الكمومية في الموصلات الفائقة والموصلات الفائقة ، مما يجعل فهمنا الجسدي يستكشف في اتجاه أعمق.
يحدث تكوين الدوامة بسبب تدمير ترتيب الجسيمات في فائض أو موصلات فائقة.في الفائض الفائق ، يكون دوامة الكم عبارة عن بنية دوارة ، وتتدفق الفائقة الفائقة حول الدوامة.يوجد هذا التدفق في شكل زخم زاوي كمي ، مما يسمح للنظام بأكمله بإظهار سيولة غير عادية.في الوقت نفسه ، في الموصلات الفائقة ، تحمل دوامة الكم تدفق مغناطيسي كمي ، والذي أصبح مفتاحًا لدراسة الظواهر الفائقة.
طبقتAbrikosov هذه المفاهيم على مخطط الطور المغناطيسي للموصلات الفائقة في عام 1957 واكتشف وجود شبكات دوامة في مواد توصيل فائق.لا يؤدي هذا الفهم تدريجياً إلى مجال جديد من الفيزياء فحسب ، بل يضع أيضًا أساسًا لعلوم المواد المستقبلية وتكنولوجيا الكم.
تمثل شبكات Verpmance أمرًا جديدًا في عالم الكم ، وقد غير وجودها فهمنا الأساسي لخصائص المواد.
من حيث التجارب البحثية ، لوحظت دوامة الكم في مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك الهيليوم السائل والغازات الذرية وحقول الفوتون.هذا يكشف أن الدوامات لا تقتصر على الفائض الفائق والموصلات الفائقة ، ولكنها موجودة على نطاق واسع في بيئات مادية مختلفة.في هذه الحالات ، لا تتدفق الدوامة فقط بشكل حيوي ، ولكنها تؤدي أيضًا إلى انتقالات المرحلة الجديدة للمادة منه.
تحت الموصلات الفائقة ، عندما تزداد شدة المجال المغناطيسي إلى مستوى معين ، يحدث تأثير "القيامة" - وهذا يشير إلى رغبة الموصل الفائق لتشكيل شبكة دوامة الكم.هذا هو واحد من خصائص الموصلات الفائقة.
وراء كل هذا يحدث ، يتم عرض أناقة وتعقيد الفيزياء الكمومية ، ويكشف سلوك شبكة الدوامة عن العلاقة الرائعة بين العالم المجهري والعالم العياني.
في النظريات المادية الأعمق ، لا تعد الدوامات مجرد مظاهر للحالات الكمومية ، ويمكن أن تؤثر حركاتها وتفاعلاتها على السلوك العياني للنظام بأكمله.وفقًا لنظرية De Broglie-Pochheim ، يمكن أن تستمد هذه الحركة "مجال السرعة" ، مما يسمح لنا بفهم الأهمية المادية لسلوك الدوامة بشكل أعمق.تساعد هذه الدراسات الفيزيائيين على فهم الظواهر الأكثر تعقيدًا في مواد الطبقة الفائقة ، مثل السلوكيات المفردة في الرنين المغناطيسي النووي والحوسبة الكمومية.
اجتذبت آلية تشكيل الدوامة الكمومية الانتباه.في عام 2008 ، لاحظ الباحثون أولاً دوامة الكم التلقائية في المكثفات الذرية بوس إينشتاين ، مما أكد الدور الرئيسي للدوامات في الفيزياء الكمومية.
تظهر بعض المشكلات الرئيسية في هذا الوقت ، مثل التفاعل بين الدوامات.في السوائل الكمومية غير الخطية ، يمكن دراسة ديناميات وبنية نواة الدوامة من خلال تفاعلات زوج الدوامة الفعالة.يمكن أن يؤثر هذا الهيكل ثلاثي الأبعاد على انتقالات الطور الكمومي وتشكل أنماط دوامة متعددة الجسم مختلفة ، والتي بدأت أيضًا في الظهور في التجربة.
في هذه المرحلة ، نفهم أن تشغيل شبكة الدوامة ليس ظاهرة معزولة ، ولكن نتيجة التفاعل الوثيق مع البيئة المحيطة.يوضح الأبحاث في هذا المجال أن الفهم المتعمق للدوامة الكم سوف يكتب فصلًا جديدًا لتطوير تكنولوجيا الكم المستقبلية وقد يؤدي إلى جولة جديدة من الثورة العلمية والتكنولوجية.
هكذا ، في مواجهة مثل هذه الظواهر البدنية المذهلة ، كيف ستؤثر الأبحاث المستقبلية على فهمنا للعالم الكمي؟