الترانزستور المقترن الكمي (QCT): تضخيم الفراغ

المقارنة والمواصفات والمقارنة من ترانزستور تأثير المجال الكمومي (QFET) إلى الترانزستور المقترن الكمي (QCT)

الجزء الأول. الإطار المقارن: QCT مقابل QFET

1. آليات التوصيل
2. أنواع الاقتران
3. أكوام المواد
4. أنظمة التشغيل
5. السلوك الوظيفي
6. التحول المفاهيمي
   → تضخيم الحقول المتلاشية
    (أ) استعادة المعلومات المفقودة
    (ب) تمكين الاتصالات المقترنة بالطور
    (ج) الوصول إلى القنوات الكمومية المخفية

1. آلية التوصيل

A ترانزستور تأثير المجال الكمي (QFET) يُعدِّل الجهد في بئر كمي أو قناة غاز إلكتروني ثنائي الأبعاد (2DEG) عبر مجال كهربائي. ويحدث التوصيل أيضًا عبر طبقة شبه موصلة مستمرة مثل GaAs أو InP أو MoS₂.

في المقابل، ترانزستور المقترن الكمي (QCT) لا يحتوي على قناة موصلة مستمرة. يفصل بين طبقتي الجرافين حاجز عازل من نيتريد البورون الهيدروجيني، ويتدفق التيار فقط من خلاله. نفق الكم، وليس الانجراف أو الانتشار.

بعبارات بسيطة:

• QFET: تتحرك الإلكترونات من خلال قناة.
• QCT: تظهر الإلكترونات من خلال حاجز.

يمكن تحيز كل ورقة من الجرافين بشكل مستقل، مما يؤدي إلى العمل بشكل فعال كـ نظير القطب والبوابة. على عكس الترانزستورات التقليدية، يتطلب QCT لا توجد بوابة تحكم إضافية - ينشأ تعديله مباشرة من التحيز بين الطبقات والنفق المقترن بالطور عبر وسط h-BN.

2. نوع الاقتران

في QFET، الاقتران هو كهرباءيقوم حقل البوابة بتعديل تركيز الناقل في القناة، مما يؤدي إلى تغيير تدفق التيار.
في QCT، الاقتران هو ميكانيكا الكمبالاعتماد على تداخل دالة الموجة عبر الحاجز. وبالتالي، يكون مسار الإشارة:

• QFET: المجال الكهربائي → كثافة الشحنة → التيار
• QCT: طور المجال → الرنين النفقي → احتمال النفق

لا يقوم QCT بتعديل كمية التيار المتدفق فحسب؛ بل يحدد أيضًا ما إذا كانت حالتان كموميتان يمكنهما التفاعل على الإطلاق.

3. كومة المواد

في حين يستخدم QFET عازل بوابة للتحكم في تدفق الناقلات، يستخدم QCT الحاجز نفسه كوسيط كمي نشط.

4. نظام التشغيل

تعمل QCT في نظام متماسك عالي التردد حيث تصبح علاقات الطور الكمومي هي معلمة التحكم السائدة.

5. السلوك الوظيفي

من الناحية الوظيفية، يتصرف QCT بشكل أقل مثل مفتاح التشغيل والإيقاف وأكثر مثل مقرن رنيني أو خلاط كميمن خلال ضبط انحياز الطبقات البينية وزاوية الالتواء النسبية لصفائح الجرافين، يمكن للجهاز:

• ربط نطاقات تردد محددة بشكل انتقائي (كما هو الحال في خلاط هيتروداين تيراهرتز)
• تعزيز التماسك عبر حاجز النفق
• يعمل كمعدّل نفق كمي فائق السرعة ومنخفض الضوضاء

6. التحول المفاهيمي

يمثل الترانزستور المقترن الكمي تغيير جوهري في فلسفة الجهاز:
تبدأ من التحكم في الشحنة داخل المادة →
إلى التحكم في التماسك بين الحالات الكمومية.

إنه في جوهره إعادة تصور الترانزستور كجسر كمي - ليس صمامًا للإلكترونات، بل هو قناة قابلة للضبط للمرحلة الكمومية.

تضخيم الحقول المتلاشية

تتلاشى الأنماط الزائلة أُسيًا مع المسافة، ومع ذلك تحمل معلومات المرحلة الحرجة. في نظرية الكم الكمومي، يُمكن لتضخيم هذه الأنماط أن يُوسّع التماسك ويكشف قنوات نقل المعلومات الخفية.

(A) استعادة المعلومات المفقودة

تُشفِّر المكونات الزائلة معلومات عالية التردد المكاني (تفاصيل دقيقة)، وهي مكونات فورييه سريعة التلاشي. يُعيد تضخيمها التفاصيل التي كانت ستتلاشى لولا ذلك.

(B) تمكين الاتصالات المقترنة بالطور

عبر حاجز h-BN، لا تكون إشارة QCT عبارة عن تيار منتشر ولكنها اقتران المجال القريب المقفل الطور. تضخيم هذا الوضع:

• يعزز تعديل احتمالية النفق
• يزيد من نسبة الإشارة إلى الضوضاء للحصول على تأثيرات متماسكة
• من المحتمل أن يمكّن نقل المعلومات عبر تماسك الطور بدلاً من تدفق التيار المباشر

(C) الوصول إلى القنوات الكمومية "المخفية"

تُمثل المجالات المتلاشية التداخل بين المجالين الكلاسيكي والكمي - آثار فوتونات افتراضية، ونفق بلازموني، وارتباطات غير محلية. يُتيح تضخيمها الوصول إلى هذه القنوات "الخفية"، مما يُتيح التفاعل عبر المجالات غير الإشعاعية.

آلية: في QCT، المقاومة التفاضلية السلبية (NDR) أو تقوم التغذية الراجعة الكمومية بإعادة حقن الطاقة في أوضاع النفق، مما يحافظ على الاقتران الزائل بدلاً من السماح بالتحلل.

في الأساس، تضخيم المجال المتلاشي يعني تضخيم الفراغ نفسه - تعزيز الجسر غير المرئي الذي توجد فيه المعلومات ولكن لا تتدفق الطاقة.

تشير هذه الخصائص إلى أن QCT ليس مجرد جهاز بل هو منصة اختبار لأسئلة أعمق حول التماسك الكمي وتدفق المعلومات - مما يؤدي مباشرة إلى إطار عمل الإشارات الورقية السببية.

الجزء الثاني. الإشارات السببية المتورقة (CFS)

1. البديهيات الأساسية
2. الحركية والديناميكيات
3. قواعد الكم والحفظ
4. التنبؤات التجريبية
5. بروتوكولات الاختبار
6. دور QCT

هذه المقالة جزء من سلسلة تتعلق برؤية غير مفسرة رأيتها في أيرلندا عام 1986:

1. جسم غامض فوق خليج جالواي الفصل الأول: لقاء سالثيل عام 1986
2. تقرير الأجسام الطائرة المجهولة السوداء:الأمير تشارلز، وطائرة جامبو، وليلة من الألغاز الجوية
3. جسم غامض فوق خليج جالواي الفصل الثاني:  استغاثة نفسية من جسم غامض تحطم
4. جسم غامض فوق خليج جالواي الفصل الثاني: الأيرلنديون Tuatha Dé Danann كزوار كونيين
5. جسم غامض فوق خليج جالواي الفصل الأول: الهندسة العكسية للترانزستور المقترن الكمومي
6. الترانزستور المقترن الكمي (QCT): تضخيم الفراغ
7. هل يمكن للمعلومات أن تنتقل أسرع من الضوء؟ - دون كسر الفيزياء؟