في خطوة وصفت بأنها قد تحدث ثورة في عالم التكنولوجيا، كشف فريق من العلماء عن ظاهرة غير مسبوقة داخل الماس يمكن أن تجعل الأجهزة الإلكترونية أسرع بألف مرة مقارنة بالتقنيات الحالية.

الدراسة التي نشرت في دورية 'نيتشر فوتونيكس' وأجراها باحثون من معهد بوليتكنيك في ميلانو بالتعاون مع جامعات ومراكز بحثية عالمية، من بينها جامعة تسوكوبا ومعهد ماكس بلانك ومعهد الفوتونيات وتكنولوجيا النانو (Cnr-Ifn)، سلطت الضوء على دور 'الشحنات الافتراضية'، وهي جسيمات دقيقة لا تظهر إلا أثناء التفاعل مع الضوء، لكنها تؤثر بعمق على استجابة المواد الصلبة للنبضات الضوئية.

اعتمد الباحثون في تجاربهم على نبضات ضوئية فائقة القصر تدوم لبضع 'أتو ثانية' (واحد على مليار من مليار جزء من الثانية)، مستخدمين تقنية مطيافية الانعكاس العابر بمقياس الأتو ثانية.

وأظهرت النتائج أن هذه الشحنات الافتراضية تسهم في تحولات إلكترونية سريعة داخل الماس، وهو ما كان يعتقد سابقا أنه يحدث فقط بفعل حركة الشحنات الفعلية.

يقول ماتيو لوتشيني، أستاذ الفيزياء والمؤلف الرئيسي للدراسة: 'لقد أظهرنا أن إثارة الناقل الافتراضي، الذي يتطور في بضعة مليارات من المليار من الثانية، أمر أساسي للتنبؤ بدقة بالاستجابة البصرية الفائقة السرعة للمواد الصلبة'.

أما روسيو بوريجو فاريلاس، الباحثة في المركز الوطني للبحوث النووية، فأكدت أن هذه النتائج تمثل 'خطوة رئيسية نحو تطوير الإلكترونيات فائقة السرعة'.

ويشير الخبراء إلى أن هذا الاكتشاف قد يمهد الطريق لتطوير أجهزة بصرية جديدة مثل المفاتيح و المعدلات القادرة على العمل بترددات بيتا هرتز، أي أسرع بألف مرة من الإلكترونيات التقليدية.

ويمثل ذلك قفزة علمية في مجال الاتصالات والمعالجات الإلكترونية، معتمدة على فهم مزدوج لدور الشحنات الفعلية والافتراضية داخل المواد.

بهذا، يفتح الماس إلى جانب قيمته كأحد أندر الأحجار الكريمة  آفاق واعدة في عالم التكنولوجيا، قد تغير مستقبل الأجهزة الإلكترونية وأساليب تفاعلها مع الضوء.