واشنطن-سانا
طوّر باحثون في جامعة ميشيغان الأمريكية جهازاً جديداً يتيح توجيه حركة الإلكترونات باستخدام الضوء فقط، من دون الحاجة إلى تطبيق مجال كهربائي، في إنجاز قد يسهم في تطوير جيل جديد من الأجهزة الإلكترونية وتقنيات الحوسبة الكمية.
وذكرت دورية Physical Review Letters، العلمية أول أمس أن الجهاز، الذي أطلق عليه اسم “المنارة الإلكترونية”، أسهم في دفع الإلكترونات باتجاه محدد بواسطة نبضات ضوئية، بدلاً من الاعتماد على المجالات الكهربائية المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية التقليدية.
وأوضح الباحثون أن الجهاز يعتمد على شعاعين من الليزر بطولين موجيين مختلفين ضمن نطاق الأشعة تحت الحمراء، حيث يؤدي تقاطعهما داخل مادة شبه موصلة إلى توليد تيار إلكتروني يمكن التحكم في اتجاهه من خلال خصائص الضوء، دون الحاجة إلى مصدر طاقة كهربائية.
وأشار المشرف على الدراسة ستيفن كانديف إلى أن الفريق أثبت للمرة الأولى إمكانية توجيه حركة الإلكترونات باستخدام الضوء وحده، وهو ما يفتح المجال أمام تطوير وسائل جديدة للتحكم في التيارات الإلكترونية.
ويستند عمل الجهاز إلى ظاهرة التداخل الكمي، التي تتيح التحكم في اتجاه الإلكترونات عبر تغيير استقطاب الضوء، ما يسمح بتوجيهها بدقة كبيرة مع تقليل الاصطدامات داخل المادة مقارنة بالتيارات الكهربائية التقليدية.
كما نجح الباحثون في تصنيع الجهاز داخل مرفق لوري لتصنيع المواد النانوية بجامعة ميشيغان، مع تصميم تجارب تضمن عدم تأثر النتائج بأي مجالات كهربائية خارجية، الأمر الذي وفر دليلاً عملياً على صحة الفرضيات النظرية السابقة في هذا المجال.
ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تسهم مستقبلاً في تطوير أجهزة استشعار كمية عالية الدقة، وحواسيب كمية، وأنظمة اتصالات متقدمة، إضافة إلى تصميم معالجات إلكترونية أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.
#سانا
