Screenshot-2021-07-26-125130

في سابقة علمية هي الأولى من نوعها، نجح العلماء في دمج مادتين مختلفتين في خواصهما. هما شبه موصل ذو غشاء رقيق بسمك ذرة واحدة وموصل فائق القدرة على توصيل الكهرباء بدون مقاومة.

تحظى كلتا المادتين بخواص مدهشة وغريبة، وقد دمجهما العلماء معًا عبر عملية تصنيع معملية غاية في الدقة، ويأمل الفريق في أن يفتح هذا الباب أمام مختلف التطبيقات على صعيدي الفيزياء الكلاسيكية والكمية.

تعد أشباه الموصلات أساس الأجهزة الكهربائية التي تهيمن على شتى مناحي الحياة، بدءًا من التلفاز وصولًا إلى الهاتف الجوال. يكمن السر وراء أشباه الموصلات وفائدتها الكبيرة على خلاف المعادن المعتادة هو أنه يمكن تعديل توصيلها الكهربائي بتطبيق جهد كهربائي عليها (من بين طرق أخرى)؛ ومن ثم يتيح ذلك التحكم في سريان التيار الكهربي.

في هذه التجربة نُزعت طبقة واحدة من شبه الموصل ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) ثم أُضيفت إلى عملية التصنيع.

بعد ذلك، اختيرت موصلات فائقة لها قدرة على نقل الشحنة الكهربائية بكفاءة عالية مع عدم خسارة أي طاقة بسبب الحرارة، عند درجة حرارة معينة غالبًا ما تكون درجة حرارة منخفضة جدًا.

أُضيف، إلى ما جُهز مسبقًا، موصل فائق وهو سبيكة موليبدنوم ورينوم (MoRe) إلى الجهاز، ويرتقب الباحثون رصد ظواهر فيزيائية جديدة ومغايرة تمامًا من المواد المدمجة.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-07-26-125118.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-105475" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-07-26-125118.jpg" alt="" width="1023" height="416" /></a>

يصف الفيزيائي أندرياس بومغارتنر: «تترتب الإلكترونات على هيئة أزواج داخل الموصلات الفائقة -كما يتراقص زوجان في حفل راقص- ويسبب هذا نتائج تجمع ما بين الغرابة والروعة مثل سريان التيار الكهربي بلا مقاومة».

وأضاف قائلًا: «يؤدي شبه الموصل ثاني كبريتيد الموليبدينوم رقصة مختلفة تمامًا، فهي رقصة متفردة تكتنفها بعض اللحظات المغناطيسية الساحرة، ما نريد معرفته الآن، هو أي رقصة تتسم بالغرابة سوف تتفق المادتان عليها حال اجتماعهما».

تعد أشباه الموصلات ذات الأغشية الرقيقة -ومنها المستعملة في التجربة- مثار جدل بين الباحثين؛ فيمكن أن تتراص مجموعة منها لتخليق مواد معروفة بهياكل فان دير فالس غير المتجانسة.

من أمثلة الاستخدامات المبتكرة لهذه الهياكل هو التحكم في مغناطيسية الإلكترون عبر المجال الكهربائي، ومع ذلك تعد كل تلك الاحتمالات الممكنة نظرية فحسب، ويُعزى ذلك إلى عدم الإلمام بالآثار المحتملة والأجهزة الممكن تصنيعها، ويوضح ما سبق السبب الكامن وراء إيلاء الأهمية القصوى للنجاح في خلق هذا المركب الجديد.

عثر الفريق على دليل اقتران قوي عبر تفاعلات (تأثير القرب - proximity effect) بين طبقة شبه الموصل والموصل الفائق عندما تبرد المواد فوق الصفر المطلق بقليل (-273.15°C أو -459.67°F).

يقول الفيزيائي مهدي رمضاني بجامعة بازل: «يعد الاقتران القوي عنصرًا أساسيًا في الظواهر الفيزيائية الجديدة والمثيرة التي نترقب رؤيتها تحدث في هياكل فان دير فالس غير المتجانسة، رغم عدم مقدرتنا على رسم صورة توضيحية لتلك الظواهر من قبل».

ليس أمرًا هينًا إيجاد الصلة بين الموصل الفائق وشبه الموصل كما يُظن، ويتضح السبب إذا ما أخذنا في الحسبان عدم توصل أحد إلى ذلك في الماضي. يُوضع شبه الموصل في شطيرة حيث يعلوه ويغطيه من الأسفل مادة عازلة بينما تسمح الفجوات المحفورة في الطبقة العازلة بمرور الكهرباء.

تُملأ الفجوات بالمادة فائقة التوصيل وتنتهي العملية داخل الصندوق المخبري المعبأ بالنيتروجين؛ لحماية المادة المركبة من الضرر، ويُستخدم جهاز التفاعل الجسدي مع عينة تحت المجهر الضوئي الذي يُتحكم فيه عن بُعد لإكمال التصنيع.

مع وصولنا إلى التصنيع، يمكننا الآن البدء في الاختبار والتجريب -وهو ما بدأ بالفعل في مبردات تعلو درجة الصفر المطلق بقليل- ويعتقد الباحثون بإمكانية استخدامهم التقنية ذاتها في العمل على أشباه موصلات أخرى في المستقبل، ما يفتح بابًا واسعًا من الاحتمالات.

يقول الفيزيائي بومغارتنر: «تُظهر حساباتنا أن تلك المواد المولدة أحادية الطبقة ممكنة جدًا، وربما ممكنة مع مواد مركبة أكثر غرابة ما يمهد الطريق لمزيد من الاستنتاجات».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=58648">تصنيع أشباه موصلات مرنة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=92386">اكتشاف نوع جديد من الموصلات الفائقة</a>

ترجمة: مي مالك

تدقيق: حسين جرود

<a href="https://www.sciencealert.com/scientists-just-overcame-a-major-hurdle-to-conducting-electricity-with-zero-resistance">المصدر</a>

سابقة علمية: دمج أشباه الموصلات بالموصلات الفائقة

cso_ransomware_by_kaptnali_gettyimages-585302424_2400x1600-100832262-large

تضرر 1500 عمل تجاري حول العالم من برمجيات خبيثة ضربت شركة كاسيا للصناعات التكنولوجية، واستغلت البرمجية الخبيثة إمكانية الوصول للإيقاع بعملاء كاسيا في هجمة تعد إحدى أشنع هجمات برامج الفدية عبر التاريخ.

شُنت الهجمة ظهر يوم الجمعة في قبل إجازة الثلاثة أيام ليوم الاستقلال في الولايات المتحدة. استغل المهاجمون المنتسبون إلى آر إيفيل ثغرة في خوادم VSA والتي أدلت الشركة بأنه قيد استخدام 35 ألف عميل، وتعد آر إيفيل إحدى أخطر عصابات برامج الفدية على الإطلاق، ومن ثم استغل مهاجمو آر إيفيل تحكمهم في البنية التحتية للعملاء التي تديرها كاسيا، ومن الجدير بالذكر أن العملاء كافة ينتمون إلى شريحة الأعمال الصغيرة ومتوسطة الحجم.

يسفر الضرر الجماعي الملحق بالأعمال عن سلسلة من الآثار المتعاقبة واحدة تلو الأخرى حول العالم.
<h3>تصعيد مستمر:</h3>
صرحت كاسيا في بيان لها بتعرض 50 عميلًا بالكاد للتسلل، وقالت الشركة إنه أصيب ما بين 800 إلى 1500 عمل تجاري تحت ريادة عملاء الشركة.

زعم موقع آر إيفيل على الويب المظلم إصابة ما يربو على مليون هدف في الهجمة ويطالبون في موقعهم بفدية قدرها 70 مليون دولار لفك الشفرة عالميًا.

حُدث موقع آر إيفيل، فحُذفت الصورة المزعومة بعرض الأقراص الصلبة المأخوذة رهينة التي تصل سعتها إلى 500 جيجا بايت، عادة تحذف جماعات برامج الفدية المعلومات المرفوعة على موقعهم عقب بدء المفاوضات كإشارة إلى حسن النية، فبدت الصورة مسبقًا على النحو الآتي:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-35.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-105538" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-35.jpg" alt="" width="624" height="357" /></a>

يكتب خبير الأمن السيبراني والباحث المستقل كيفن بومونت: «ليست علامة مبشرة أن عصابة لبرامج الفدية تخترق دون انتظار منتجًا يُستخدم بشيوع بين مزودي الخدمات المدارة، وأوضح أن هذا التصعيد مستمر لعصابات برامج الفدية الذي سبق وكتبت عنه».

كان للهجمة الجماعية آثار متعاقبة في جميع أرجاء العالم، وما زالت سلسلة البقالة السويدية Coop تحاول التعافي بعد إيقافها معظم متاجر السلسلة عن العمل والبالغ عددها 800 متجر جراء توقف سجلات النقد الخاصة وآلات الدفع الذاتي. تعرضت أيضًا عدد من المدارس ورياض الأطفال للهجوم الإلكتروني، كما طالت الإصابة بعض مكاتب الإدارة العامة في رومانيا.

صرحت هيئة مراقبة الأمن السبراني في ألمانيا -المكتب الفيدرالي لأمن المعلومات- أنها كانت تعلم بإصابة ثلاثة مزودين لخدمات تقنية المعلومات.

توضح الخارطة أدناه كيف ترى شركة الأمن الكاسبرسكي الإصابات:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-28.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-105537" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-28.jpg" alt="" width="628" height="420" /></a>

استحقت آر إيفيل سمعتها الموسومة بالوحشية والتعقيد حتى في أوساط برامج الفدية المعروفة بسمعتها الرديئة، وآخر ضحايا آر إيفيل عملاق صناعة تعبئة اللحوم على مختلف أنواعها فريبوي JBS، فقدت كمًّا هائلًا من عملياتها الدولية بعد إحباط برامج الفدية عملياتها الآلية، وانتهى الأمر باضطرار فريبوي دفع ما يبلغ 11 مليون دولار إلى آر إيفيل.

ومن ضحايا آر إيفيل السابقين، الشركة التايوانية متعددة الجنسيات أيسر المتخصصة في صناعة الحواسيب وعتادها في مارس فضلًا عن ابتزاز أبل عبر هجمة فدية برمجية استهدفت أحد شركاء آبل.

اخترقت آر إيفيل أيضًا شركة المحاماة غرابمان شير ميسلاس وساكس وهي شركة المحاماة المعنية بالمشاهير، التي تمثل من المشاهير ليدي غاغا ومادونا ويو تو وغيرهم من فناني الطراز الرفيع، وحين طلبت آر إيفيل 21 مليون دولار مقابل عدم نشر البيانات ردت الشركة المحاماة بعرض قدره 365 ألف دولار؛ ما أسفر عن رفع آر إيفيل سقف الفدية إلى 42 مليون دولار، فنجم عن ذلك نشر 2.5 جيجا بايت من سجلات موثقة احتوى بعضها على وثائق قانونية تخص ليدي غاغا.

تطول قائمة الضحايا، فمنهم كينيث كوبلاند، وشركتي سوفت ويير ون وكويست للبرمجيات، وشركة ترافلكس لصرف العملات الأجنبية.
<h3>هجمات دقيقة</h3>
نُفذت هجمة أخرى دقيقة، فأصبح لتابعي آر إيفيل حق الوصول أولًا للبيئات المستهدفة ومن ثم استغلت ثغرة دون انتظار في مراقب وكيل كاسيا لاكتساب حق التحكم الإداري في شبكة الهدف، بعد كتابة كود إلى ملف من نوعٍ من أحصنة طروادة التي تثبت البرامج الضارة.

وهذا هو مسار الهجمة:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-58.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-105536" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-58.png" alt="" width="628" height="339" /></a>

تُوقِع شهادات ويندوز الموثقة برامج الفدية من Agent.exe التي تحمل الاسم المسجل «PB03 TRANSPORT LTD»، يمكن للمهاجمين قمع أي تحذيرات حماية تظهر عند تثبيت البرمجيات الخبيثة عبر توقيع البرمجية الخبيثة رقميًا، وفقًا لما وجدته سايبرسون، فإن الشهادة وظفتها برمجية آر إيفيل الخبيثة خلال الهجمة حصريًا.

استخدم المهاجمون تقنية التحميل المتوازي التي تضع ملفًا منتحلًا خبيثًا على نسق في DLL في مجلد WinSxS على نظام ويندوز، فلا يحمّل نظام التشغيل الملف الفعلي بل يحمل الملف المنتَحل، وفي هذه الحالة يسقط Agent.exe نسخة منتهية الصلاحية تحتوي على ثغرة لملف DLL Side-Loading من نوع «msmpeng.exe» لينفذها ويندوز ديفيندر، وأتاح ما سبق المزيد من النفاذية والتسلل إلى كاسيا.

تغير البرمجة الخبيثة إعدادات جدار الحماية فور تنفيذ ما سبق ليتيح اكتشاف أنظمة الويندوز المحلية، ثم تبدأ في تشفير الملفات في النظام وتظهر رسالة الفدية الآتية:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture4-50.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-105535" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture4-50.png" alt="" width="624" height="319" /></a>

صرحت كاسيا بأن كل الهجمات المكتشفة إلى اليوم استهدفت البرمجيات المحلية على جهاز العميل on-premises.

شددت الشركة في لهجة تنم عن النصح: «على كل خوادم VSA المثبتة محليًا على جهاز العميل البقاء دون اتصال حتى إشعار آخر من كاسيا عما إذا كان من الآمن معاودة التشغيل أم لا. سيتطلب تثبيت حزمة التصحيح Patch قبل معاودة تشغيل خوادم VSA ومرفق معها مجموعة من التوصيات حول كيفية زيادة أمن الوضع السيبراني».

لم تعثر الشركة على أي دليل يثبت تعرض أي عميل من عملاء الخدمات السحابية للتسلل.

استغل تابعو آر إيفيل ثغرةً دون انتظار عند كاسيا كانت على بُعد أيام من التصحيح عند وقوع الهجمة، تتبع الثغرة CVE-2021-30116 التي اكتشفها باحثو المعهد الهولندي للإفصاح عن الثغرات الأمنية، وأخطر الباحثون الشركة عن الثغرة سريًا، وكانوا يراقبون تقدم كاسيا في إصلاحها.

كتب ممثلو المعهد: «أظهرت كاسيا اهتمامًا صادقًا بعمل الصواب، لكن لسوء الحظ هجمت آر إيفيل في آخر مراجعة شهرية، فأمكنهم استغلال الثغرة قبل أن يُحمل العملاء حزمة التصحيح».

تمثل تلك الهجمة آخر مثال على هجمات سلسلة التوريد التي يصيب فيها المهاجمون مزود خدمة أو منتجًا شائعًا بهدف التسلل إلى قاعدة الهرم وهم الزبائن الذين يستهلكون الخدمات أو المنتجات، ففي هذه الحالة، أصاب المهاجمون عملاء كاسيا حتى يتيح ذلك لهم إصابة الأعمال التجارية القائمة على خدمات كاسيا.

يعد التسلل المكتشف إلى سولارويندز SolarWinds في ديسمبر أحد أمثلة هجمات سلسلة التوريد، استخدمت البنية التحتية لبرمجية سولارويندز المخترقة لنشر تحديث برمجي خبيث في 18 ألف منظمة تستعمل أدوات إدارة الشبكات التابعة لسولارويندز، أعقب ذلك استلام 9 وكالات فيدرالية و100 مؤسسة خاصة إصابات.

إذا حامت الشكوك حول ما إذا كانت الشبكة مصابة بأي صورة في هذه الهجمة فيجب على الفور بدء التحقيق في ذلك، وأعلنت كاسيا عن حزمة أدوات تتيح لعملاء خوادم VSA تفحص وجود إصابات محتملة في شبكاتهم، وأصدر كلٌ من مكتب التحقيقات الفيدرالي ووكالة الأمن السيبراني وأمن البنية التحتية توصيات مشتركة لعملاء كاسيا لا سيما من تعرض إلى التسلل منهم.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=56964">تعرّف على أوّل هجومٍ إلكترونيٍ في العالم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=95859">هل من الممكن قرصنة هاتفك باستخدام تقنية البلوتوث؟</a>

ترجمة: مي مالك

تدقيق: مازن النفوري

<a href="https://arstechnica.com/gadgets/2021/07/up-to-1500-businesses-infected-in-one-of-the-worst-ransomware-attacks-ever">المصدر</a>

إحدى أشنع هجمات برامج الفدية على الإطلاق: إصابة ما يصل إلى 1500 عمل تجاري

210709104157_1_540x360

طور فريق من الفيزيائيين التابعين لمركز هارفارد- معهد ماساتشوستس لدراسة الذرّات فائقة البرودة وجامعات أخرى نوعًا خاصًا من الحواسيب الكمومية المعروف بالمحاكاة الكمومية المبرمجة القادرة على العمل مع 256 بت كمومي أو ما يعرف بـ«كيوبت».

يعد نظام التشغيل هذا بمثابة قفزة مهمة نحو بناء آلات كمومية على نطاق واسع؛ يمكن توظيفها في إلقاء الضوء على مجموعة من العمليات الكمومية المعقدة، ما يحقق اختراقات حقيقية في علم المواد وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والتمويل وغيرها من المجالات، وسيتخطى بذلك العوائق التي تقف حائلًا دون الأبحاث التي لا تستطيع أسرع الحواسيب الفائقة الموجودة اليوم تخطيها.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-07-29-144240.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-105645" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Screenshot-2021-07-29-144240.jpg" alt="" width="937" height="586" /></a>

تمثل الكيوبتات وحدات البناء الأساسية التي تعمل عليها الحواسيب الكمومية التي تنجم عنها قوة المعالجة الهائلة لتلك الحواسيب.

يقول ميخائيل لوكين أستاذ الفيزياء وأحد مديري مبادرة هارفارد الكمومية وأحد المؤلفين الأعلى مقامًا للدراسة في دورية نيتشر: «يمثل انتقالنا إلى حيِّز جديد لم تطأه قدم مسبقًا نقلة نوعية لهذا المجال؛ فنحن على عتبة استكشاف عالم جديد تمامًا من الكم».

ويشير سيبهر عبادي طالب كلية الدراسات العليا للفنون والعلوم والمؤلف الرئيسي للدراسة إلى أن: «ما يضع هذا الحاسوب الكمومي دونًا عن غيره في طليعة سباق الحواسيب الكمومية هو توفيقه ما بين حجم النظام وقابلية برمجة غير مسبوقين ما يُسخر الخواص الغريبة للمادة في قياسات ضئيلة في دفع قوة المعالجة، إذ تعني الزيادة في الكيوبتات أن النظام سيخزن وسيعالج معلومات أكثر بكثير من البتات المعتادة التي تعمل عليها الحواسيب التقليدية».

يوضح عبادي مدى ضخامة النظام قائلًا: «يتجاوز عدد الحالات الكمومية الممكنة عبر 256 كيوبت عدد ذرات المجموعة الشمسية».

سمحت المحاكاة الكمومية للباحثين برصد العديد من الحالات الكمومية الغريبة التي لم تُلحظ تجريبيًا بعد، وبإجراء دراسة على الانتقال الطوري الكمومي بدقة تكون مثالًا على كيفية عمل المغناطيسية على المستوى الكمومي.
تفتح تلك التجارب أذهاننا على الفيزياء الكمية وراء الخواص الفيزيائية للمادة وسيمهد هذا الاكتشاف الطريق للعلماء لتخليق مواد جديدة تحمل خواص غريبة.

يُوظف المشروع نسخة مطورة تطويرًا هائلًا من منصة طورها الباحثون في 2017 تصل سعتها إلى 51 كيوبتًا، مكّن النظام القديم العلماء من التقاط ذرات الروبيديوم فائقة البرودة وترتيبها ترتيبًا معينًا في مصفوفة أحادية البعد باستخدام الملاقط البصرية وهي أشعة ليزر عالية التركيز أحادية الحزمة ترتب الذرات.

يسمح النظام الجديد للملاقط البصرية بتجميع الذرات في مصفوفات ثنائية البعد، ما يزيد من حجم النظام الذي يمكن تحقيقه من 51 إلى 256 كيوبت.

إذ مكنت الملاقط البصرية الباحثين من ترتيب الذرات في أنماط مثالية تخلو من العيوب فضلًا عن صنعهم أشكالًا قابلة للبرمجة مثل المربع والحلوى الإسفنجية وبنية شبكية مثلثية بهدف هندسة التفاعلات المختلفة بين الكيوبتات.

<strong>اقرأ أيضًا: <a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=86289">تقنية جديدة تقربنا خطوة أخرى من الحواسيب الكمومية</a></strong>

يقول عبادي: «إن العمود الفقري لهذه المنصة الجديدة هو جهاز معدّل الضوء المكاني الذي يعدل الطور الموجي ليجعله في مقدمة الموجة بهدف إنتاج مئات الملاقط البصرية من الليزر عالية التركيز، تماثل تلك الأجهزة ما يستخدم داخل جهاز عرض الحاسوب؛ ليعرض الصور على الشاشة لكن عدلناهم ليكونوا مكونًا رئيسيًا في جهازنا لمحاكاة الكم».

ستكون أول دفعة تصطادها الملاقط البصرية عشوائية، وينبغي على الباحثين تحريك الذرات حتى تُرتب في أشكالها الهندسية المستهدفة، يستخدم الباحثون ثاني مجموعة من الملاقط البصرية لإدراج الذرات إلى المواقع المرغوبة؛ ومن ثم استقصاء العشوائية الأولية. يعطي الليزر الباحثين حرية التحكم الكاملة في اختيار موضع الكيوبتات الذرية والتلاعب الكمومي المترابط.

من بين المؤلفين الرئيسيين الآخرين للدراسة أستاذي جامعة هارفارد سوبير ساشديف وماركوس غرينر، اللذين عملا في المشروع مع البروفيسور فلادان فولتيتش من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وعلماء من جامعة ستانفورد ومن جامعة كاليفورنيا في بيركلي، ومن جامعة إنسبروك في النمسا، ومن الأكاديمية النمساوية للعلوم وشركة كويرا للحوسبة في بوسطن.

قال توت وانغ، باحث الفيزياء المشارك في جامعة هارفارد وأحد مؤلفي البحث: «إن عملنا جزء من سباق عالمي مكثف للغاية وعالي الوضوح؛ لبناء أجهزة حاسوب كمومية أكبر وأفضل، وبذل جهد أفضل عبر مؤسسات البحث الأكاديمي المشاركة، إضافة إلى استثمارات القطاع الخاص الرئيسية من جوجل، وآي بي إم، وأمازون، وغيرها الكثير».

يعمل الباحثون حاليًا على تحسين النظام بتحسين التحكم بالليزر في الكيوبتات وجعل النظام أكثر قابلية للبرمجة. إذ يستكشفون بنشاط كيفية استخدام النظام للتطبيقات الجديدة، بدءًا من استكشاف الأشكال الغريبة للمادة الكمومية إلى حل مشكلات الواقع الصعبة التي يمكن ترميزها طبيعيًا على الكيوبتات. قال عبادي: «يتيح هذا العمل الكثير من الاتجاهات العلمية الجديدة. ونحن نقترب إلى حدود ما يمكن عمله بهذه الأنظمة».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=26622">IBM تصنع التاريخ ، اول خدمة حوسبة كمومية بالعالم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=22060">انجاز من شانه تبسيط تقنيات تصنيع الحواسيب الكمومية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=72549">قانون نيفين في الحوسبة الكمومية</a>

ترجمة: مي مالك

تدقيق: تسبيح علي

<a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210709104157.htm">المصدر</a>

قفزة مهمة في السباق نحو حوسبة كمومية

062921_ec_white-dwarf-moon_feat-1030x580-1

شوهد نجم ميت هو الأصغر من نوعه على الإطلاق. انهارت النواة شديدة الكثافة لنجم بكتلة الشمس، ولكن بقطر 4.280 كيلومتر فقط، وتشكل نجم قزم أبيض يعد الأكبر من ناحية الكتلة حتى الآن، إذ تبلغ كتلته حوالي 1.35 ضعف كتلة الشمس.

فكر بالأمر قليلًا، كتلة أكبر من كتلة الشمس مختزنة في كرة حجمها أكبر بقليل من حجم القمر، أليس ذلك مذهلًا؟

يقع القزم الأبيض المسمى ZTF J1901 + 1458 على بعد 130 سنة ضوئية، وهو مذهل حقًا، إذ تضعه كل من كثافته وكتلته على حافة حد تشاندراسيخار، وهي أقصى كتلة يصلها القزم الأبيض قبل أن يفقد الاستقرار، وينفجر في شكل مستعر أعظم.

صرّحت عالمة الفيزياء الفلكية النظرية إيلاريا كايازو من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: «لقد التقطنا هذا الشيء المثير للاهتمام، والذي لم يكن ضخمًا كفاية لينفجر، ونحن نحقق في مدى كثافة القزم الأبيض».

تعد الأقزام البيضاء أقل الفئات حجمًا من بين سلاسل النجوم الميتة، وتتكون من نوى النجوم المحطمة (الميتة)، وتبلغ حتى ثمانية أضعاف كتلة الشمس، وعندما تنهي النجوم تسلسل حياتها الرئيسي (الاندماج النووي)، تُفجِّر مادتها الخارجية، وبعد أن تفقد النواة الموجودة دعمها من الضغط الخارجي للاندماج، تنهار وتتحول إلى جسم فائق الكثافة.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/White-Dwarf-Earths-Moon-Keck-Observatory-scaled-e1625076296433.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-105691" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/White-Dwarf-Earths-Moon-Keck-Observatory-scaled-e1625076296433.jpg" alt="" width="650" height="863" /></a>

وما يمنع القزم الأبيض من الانهيار تحت تأثير جاذبيته نفسها، هو ما يُعرف باسم «ضغط انحدار الالكترون»، ويُمثل وفقًا لحد تشاندراسيخار 1.4 من الكتل الشمسية. إذ تُجرَد الإلكترونات من نوياتها الذرية عند مستوى ضغط معين، ولأن الإلكترونات المتطابقة لا تستطيع أن تشغل المساحة نفسها، فهي توفر الضغط الخارجي الذي يمنع انهيار النجم.

تتشكل الكثير من نجوم الأقزام البيضاء في أنظمة ثنائية، ما يعني أننا محتجزون في ما يشبه الرقصة المدارية مع نجم آخر -ما يعني أننا نتحرك في مسار دائري كما لو كان الكوكب في رقصة مع نجم آخر- وإذا اقترب النجمان بما يكفي، فالقزم الأبيض يسحب مادة النجم المرافق، وهي عملية تدفع بالنجم الميت إلى ما بعد حد تشاندراسيخار، وتؤدي غالبًا إلى حدوث انفجار مستعر أعظم من نوع Ia.

وفقًا لتحليل الفريق، ينتج القزم الأبيض عن اندماج قزمين أبيضين أصغر حجمًا، وحجمهما معًا لا يكفي للوصول لحد تشاندراسيخار، وإنتاج انفجار مستعر أعظم من نوع Ia. ولا يتجاوز عمره 100 مليون سنة، ويملك مجالًا مغناطيسيًا هائلًا بالنسبة لقزم أبيض، وأقوى بمليار مرة من المجال حول الشمس، ولديه دوران شديد، إذ يدور دورة كاملة مرة واحدة كل سبع دقائق، وهذا ليس أسرع دوران لقزم أبيض على الإطلاق، لكن لوجود شيء كهذا، ترجح هذه الخصائص وجود اندماج في السابق.

وأي شيء يحدث من هذه النقطة ربما يكون رائعًا جدًا.

وقالت كايازو: «هذا تخمين كبير، ولكن ربما يكون القزم الأبيض ضخمًا كفاية لينهار مجددًا ويصبح نجمًا نيوترونيًا».

وأضافت: «إنه هائل وكثيف، إذ تُلتقط الإلكترونات بواسطة البروتونات في النواة لتشكيل النيوترونات، لأن ضغط الإلكترونات يدفع ضد قوة الجاذبية لإبقاء النجم سليمًا، وتنهار النواة عندما يُزاح عدد كبير من الإلكترونات».

وتُعد النجوم النيوترونية أكثر كثافة حتى من الأقزام البيضاء، مدعومة بضغط انحدار النيوترونات، وتتشكل عندما يصل نجم ما كتلته 8 إلى 30 ضعف كتلة الشمس إلى نهاية عمره، وبمجرد تحوله إلى (الانفجار - كابلوي)، يدفع عنه قشرته الخارجية، وتنهار النواة النجمية إلى نجم نيوتروني.

وإذا كان تحليل الفريق صحيحًا، فإنه يقترح مسارًا آخر لتشكيل نماذج كتلتها أقل من هذه الأجسام المتطرفة الخارقة.

وهذا بالمقابل يعني أن القزم الأبيض المسمى ZTF J1901 + 1458 ونجومًا أخرى مشابهة يمكن أن تخبرنا الكثير عن أنواع الأقزام البيضاء التي تتحول إلى نجوم نيوترونية، ويأمل الباحثون العثور عليها.

قالت كايازو: «هناك العديد من الأسئلة التي يجب تناولها مثل: ما هو معدل اندماج الأقزام البيضاء في المجرة؟ وهل يكفي لتفسير عدد انفجارات المستعرات العظمى من النوع Ia؟ وكيف يتولد مجال مغناطيسي في هذه الأحداث القوية؟ ولماذا يوجد هذا التنوع في قوى المجال المغناطيسي بين الأقزام البيضاء؟».
وتضيف: «سيساعدنا إيجاد عدد كبير من الأقزام البيضاء الناتجة عن عمليات الاندماج على الإجابة عن هذه الأسئلة وغيرها».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=103791">حل لغز الأقزام البيضاء ذات الحقول المغناطيسية القوية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=70191">الأقزام البيضاء ؛ جثث النجوم المنكمشة</a>

ترجمة: حلا بوبو - مي مالك

تدقيق: حسين جرود

<a href="https://www.sciencealert.com/this-white-dwarf-is-the-smallest-we-ve-ever-seen-and-also-the-most-massive">المصدر</a>

مي مالك

الأعمال

سابقة علمية: دمج أشباه الموصلات بالموصلات الفائقة

إحدى أشنع هجمات برامج الفدية على الإطلاق: إصابة ما يصل إلى 1500 عمل تجاري

قفزة مهمة في السباق نحو حوسبة كمومية

العثور على أصغر نجم قزم أبيض شوهد على الإطلاق