الأستاذ الصيني تشو مياو يشرح بالتفصيل الدور المحوري للنفق الكمي في التقنيات الصناعية

2026-07-11 15:48
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، شرح الأستاذ تشو مياو، الخبير الوطني ورئيس العلماء في خطة البحث والتطوير الرئيسية الوطنية، وأستاذ في جامعة بكين للملاحة الجوية والفضائية، بأسلوب علمي مبسط الدور المحوري لظاهرة النفق الكمي في التقنيات الصناعية الحديثة. النفق الكمي هو ظاهرة كمومية تمكن الجسيمات دون الذرية من اختراق الحواجز المحتملة باحتمالية معينة حتى عندما تكون طاقتها أقل من ارتفاع الحاجز، وتشكل هذه الظاهرة أساسًا فيزيائيًا مهمًا لأشباه الموصلات والمجاهر والأجهزة الإلكترونية الدقيقة.

تتميز ظاهرة النفق الكمي بثلاثة جوانب. أولاً، القدرة على اختراق الحاجز رغم نقص الطاقة: يمكن للجسيمات ذات الطاقة الأقل من ارتفاع الحاجز أن تخترقه باحتمالية معينة، وكلما كان الحاجز أرق وفرق الطاقة أصغر، زادت احتمالية نجاح النفق. ثانيًا، النفق الكمي هو حدث عشوائي احتمالي، لا يمكن التنبؤ به بدقة، بل يمكن فقط حساب الاحتمالية الإحصائية الإجمالية للاختراق. ثالثًا، تختلف عملية النفق عن الحركة الكلاسيكية، حيث يتم رصد الجسيم على الجانب الآخر من الحاجز من خلال امتداد الدالة الموجية والتوزيع الاحتمالي، دون مسار حركة مستمر.

يستخدم ثنائي النفق الكمي تأثير النفق الإلكتروني لتحقيق خصائص توصيل كهربائي خاصة، وقد استُخدم على نطاق واسع في أجهزة الراديو ودوائر تثبيت الجهد وعناصر التبديل عالية التردد، وكان مكونًا أساسيًا في الصناعة الإلكترونية المبكرة. يعتمد مجهر المسح النفقي على ظاهرة النفق الإلكتروني بين رأس المجهر وسطح العينة لمراقبة تغيرات التيار، مما يتيح رسم صور لأسطح الذرات ويدفع تطور تكنولوجيا النانو وفيزياء المواد المكثفة. تعتمد عمليات كتابة ومسح البيانات في ذاكرة الفلاش على النفق الإلكتروني في هيكل البوابة العائمة لنقل الشحنات، مما يجعل الرقاقات عالية السعة ممكنة.

في مجال تطوير الرقاقات، يمكن لترانزستور الإلكترون الواحد القائم على تقنية النفق القابل للتحكم، من خلال قدرة الإلكترونات على اختراق الحواجز بشكل متحكم به، أن يدفع عناصر الرقاقات نحو أبعاد أصغر وتكامل أعلى واستهلاك أقل للطاقة. في مجال الاستشعار الدقيق، يكون تيار النفق شديد الحساسية للتغيرات البيئية الخارجية، مما يسمح بتصنيع أجهزة مراقبة غير جراحية فائقة الدقة، وأجهزة استشعار مرنة مصغرة، وأجهزة ملاحة لا تعتمد على إشارات GPS. في مجال الحوسبة الكمومية، يُعد النفق الكمي آلية فيزيائية مهمة في بعض المكونات الصلبة، ويمكن من خلال التحكم الدقيق في توقيت ومسار النفق، المساعدة في بناء حالات كمومية وأجهزة كمومية قابلة للتحكم، ودعم تحسين استقرار أنظمة الحوسبة الكمومية وقابليتها للتحكم ودرجة تكاملها.

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

TWP16 رادار ملف تعريف الرياح التروبوسفيري في النطاق P - China Huayun Meteorological Technology Group Co., Ltd.
التبديل الصناعي PRS-7961B - CYG SUNRI CO., LTD.
حاسوب KJD127(A) للتعدين المقاوم للانفجار والمزود بدائرة أمان ذاتية - Taiyuan Xiangming Intelligent Control Technology Co., Ltd.
محوّل شبكة Wi-Fi المحلي - CREATEC
حل منع تسرب البيانات في بيئة العمل المكتبية - Sangfor Technologies Inc.
شركة Fengnan Iron and Steel Co., Ltd التابعة لمجموعة Hebei Zongheng Group: نظام إدارة وتحكم ذكي للطاقة في الشبكات الصناعية الصغيرة - Capital Engineering & Research Incorporation Limited
نظام التحكم الكهروهيدروليكي من نوع SAC للدعم الهيدروليكي - Beijing Tianma Intelligent Control Technology Co., Ltd.
شبكة إيثرنت الحلقية الصناعية المقاومة للانفجار والآمنة جوهريًا للمناجم (10 جيجابت/1 جيجابت) - Chongqing Mas Sci&Tech Co., Ltd.
الألياف البصرية أحادية الوضع المزاحة غير المشتتة ذات نطاق الطول الموجي الموسع (G.652.D) - HONGAN GROUP CO. LTD
مصفوفة فرعية Tx - هوائي مصفوفة طورية في نطاق Ka - COXSAT TECHNOLOGY CO., LTD.
حلول نظام أدوات السلامة SIS - Beijing Consen Automation Technology Co., Ltd.
التشغيل الآلي الكامل FAO - UniTTEC Co., Ltd.