تم تطوير تكنولوجيا متقدمة لدراسة الخصائص الكمّية للصوت من قبل فريق البحث في جامعة شيكاغو. قد يؤدي هذا البحث إلى بناء كمبيوتر كمّي ميكانيكي جديد يستفيد من خواص الصوت الكمّية.
عندما تشغل مصباحًا لتنير الغرفة، فأنت تشعر بالطاقة الضوئية التي تنتقل على هيئة فوتونات، وهي عبارة عن جسيمات طاقة كمّية صغيرة. تخضع هذه الفوتونات لقوانين ميكانيكا الكمّ، والتي تحدد أن الفوتونات لا يمكن تقسيمها، ولكن في نفس الوقت يمكن للفوتون أن يكون في مكانين في آن واحد.
تشبه الجسيمات الكمّية الغير قابلة للتقسيم التي تشكل شعاع الصوت ما يسمى بالفونونات شعاع الصوت. تنشأ هذه الجسيمات من الحركة الجماعية لمئات الكيلومترات من الذرات، تمامًا كما يحدث موجة في ملعب رياضي نتيجة لحركة الآلاف من المشجعين الفرديين. عندما تستمع إلى أغنية، فأنت تسمع تيارًا من هذه الجسيمات الكمّية الصغيرة جدًا.
صُممت الفونونات في الأصل لشرح قدرات الحرارة للمواد الصلبة، ومن المتوقع أن تخضع الفونونات لنفس قوانين ميكانيكا الكمّ مثل الفوتونات. ومع ذلك، تأخر تطوير التكنولوجيا لتوليد واكتشاف الفونونات الفردية مقارنة بالفوتونات. وفي الوقت الحاضر، يتم تطوير هذه التكنولوجيا، جزئيًا بواسطة فريق البحث الخاص بي في كلية بريتزكر للهندسة الجزيئية في جامعة شيكاغو. نحن نستكشف الخصائص الكمّية الأساسية للصوت من خلال تقسيم الفونونات إلى قسمين ومتشابكتها معًا.
قد يتيح بحث فريقي الأساسي حول الفونونات يومًا ما للباحثين بناء نوع جديد من الحواسيب الكمّية، يسمى الكمبيوتر الكمّي الميكانيكي.
