أصبحت تأثيرات التداخل الكمي (QIEs)، التي توفر فرصًا فريدة للضبط الدقيق لنقل الشحنة من خلال لبنات البناء الجزيئي عن طريق التداخل الكمي البناء أو المدمر هو مجالًا ناشئًا في الإلكترونيات أحادية الجزيء.
التداخل الكمومي
وفقًا لنظرية الكم، عندما يصطدم فوتونان منفردان لا يمكن تمييزهما على فاصل شعاع 50:50، فإنهما يتجمعان معًا من نفس منفذ الإخراج، حيث تفشل الصورة الكلاسيكية للمجالات الكهرومغناطيسية في تفسير تداخل فوتونين من مصادر مستقلة ذات رؤية أعلى من 50٪، حيث تم اجراء تجربة لاختبار التداخل الكمي بين مصدرين ضوئيين منفصلين فلكيًا، وهي نقطة كمومية لأشباه الموصلات (QD) والشمس.
تقترن النقط الكمومية بتجويف دقيق، مما ينتج عنه كفاءة عالية في استخراج الفوتون تبلغ 0.82 تحت إثارة الرنين النبضي، إذ يصدر مصدر QD 2.56 × 10 7 فوتونات في الثانية مع نقاء فوتون واحد يبلغ 0.989 ± 0.001 وعدم قابلية التمييز 0.952 ± 0.003، وتختلف الفوتونات من ضوء الشمس بشكل كبير عن الفوتونات الفردية (QD) في الاستقطاب والأنماط المكانية والخصائص الطيفية والزمانية وإحصاءات الفوتون.
ولمراقبة التداخل الكمي كان من الضروري تصميم مصدري الفوتون، بحيث لا يمكن تمييزهما ميكانيكيًا، وللقيام بذلك، تم تطبيق ترشيحًا طيفيًا بعرض نطاق قدره 1 جيجا هرتز لمطابقة طيف ضوء الشمس مع الفوتونات الفردية (QD)، حيث تم استخدام الاكتشاف السريع للفوتون الفردي مع دقة زمنية تبلغ حوالي 20 (ps)، ولتمييز واختيار الفوتونات التي تتداخل على مقسم الحزمة في وقت واحد، إذ تم تحسين الكثافة النسبية للمصدرين لقمع أحداث مضاعفات الفوتون غير المرغوب فيها من ضوء الشمس.
كانت النتيجة تداخلًا ثنائي الفوتون تم حله بمرور الوقت مع رؤية خام تبلغ 0.796 ± 0.017 أعلى بكثير من الحد الكلاسيكي البالغ 0.5، وبالتالي إنشاء الطبيعة الكمومية بشكل قاطع 5 للتداخل ثنائي الفوتون بين فوتونات (QD) والفوتونات الشمسية، إذ إن الضوء الحراري المنبعث من الشمس، والذي يتطلب عادةً البصريات الكلاسيكية فقط لوصفه قد شارك الآن في تجربة بصريات كمومية غير كلاسيكية للغاية.
علاوة على ذلك، على الرغم من أنه من الواضح أن الفوتونين المنفصلين فلكيًا ليس لهما تاريخ مشترك فقد أظهرنا تشابك فوتون ثنائي تم اختياره لاحقًا بدقة 0.826، وانتهاكًا لعدم مساواة بيل بمقدار 3.3 انحرافات معيارية، حيث يمكن توسيع العمل ليشمل نطاقًا أكبر باستخدام فوتونات من نجوم بعيدة؛ مما يفتح طريقًا جديدًا لتجارب البصريات الكمومية على نطاق فلكي.
التداخل الكمي للجسيمات والرنين
على الرغم من أن ظاهرة التداخل الميكانيكي الكمومي معروفة منذ سنوات عديدة، إلا أنها لا تزال تطرح العديد من الأسئلة المفتوحة، حيث ناقش العلماء كيف يمكن أن يعمل تدخل الرنين ويفعله، إذ قاموا بجمع البيانات عن البحث عن أوضاع الانحلال النادرة للرنين المعروف جيدًا والتي تُظهر مجموعة متنوعة من المظاهر المختلفة المحتملة للتداخل.
إذ أن بعض الأنواع الخاصة من تداخل الرنين، التي لم يتم دراستها وفهمها بشكل كافٍ يتم النظر فيها أيضًا بإيجاز، فقد يعطي التداخل إجراءات تجريبية مفيدة للبحث عن رنين جديد بأرقام كمومية عشوائية حتى مع الأرقام الغريبة وللتحقق من خصائصها.
الهيكل الكوني وعلاقته بالتداخل الكمي
لا يزال التفسير التقليدي للجسيمات الباردة للمادة المظلمة يفتقر إلى الدعم المختبري ويكافح مع الخصائص الأساسية للمجرات القزمة الشائعة، والتي لها كتل مركزية موحدة بشكل مدهش وملامح كثافة ضحلة، وفي المقابل تمتد المجرات التي تنبأت بها آلية التنمية النظيفة إلى كتل أقل بكثير مع ملامح أكثر حدة، إذ يحفز هذا التوتر مادة مظلمة باردة تشبه الموجة (ψDM) تتكون من تكاثف بوز آينشتاين غير النسبي، لذا فإن مبدأ عدم اليقين يقاوم الجاذبية تحت مقياس جينز.
تم تحقيق عمليات محاكاة كونية لهذه الحالة الكمومية بدقة عالية غير مسبوقة قادرة على حل المجرات القزمة بمعامل واحد فقط، وهي كتلة البوزون، فلقد تم إثبات أن البنية واسعة النطاق لا يمكن تمييزها عن آلية التنمية النظيفة حسب الرغبة، ولكنها تختلف اختلافًا جذريًا داخل المجرات، حيث يشكل التداخل الكمي نوى سوليتونية محاطة بهالات ممتدة من حبيبات متقلبة الكثافة.
إذ أن هذه النتائج تسمح بتحديد (eV) باستخدام توزيعات الطور النجمي في المجرات الكروية القزمية، ومن المتوقع وجود سوليتونات أكثر كثافة وكتلة لمجرات بحجم مجرة درب التبانة؛ مما يوفر بذرة كبيرة للمساعدة في تفسير التكوين المبكر للكرات، حيث تأخرت بداية تكوين المجرات بشكل كبير بالنسبة إلى آلية التنمية النظيفة، حيث تظهر عند الانزياح الأحمر z ≲ 13 في عمليات المحاكاة التي أجريت.
