شريحة صغيرة تأسر التشابك الكمومي ⚡ экспресс
تم عرض مصدر مدمج بالكامل على شريحة لفوتونات متشابكة الاستقطاب، مع ضخ كهربائي وبدون انتقاء لاحق. بُني الجهاز بطريقة التكامل الهجين بين ليزر ضخ من نوع DFB وشريحة من نيوبات الليثيوم الرقيقة الغشائية، تحتوي على أدلة موجية مستقطبة دوريًا، ومقسم شعاع، ومجمع مع تدوير الاستقطاب. عند إمداده بالتيار، تولد الشريحة أزواجًا متشابكة بنطاق 73 نانومتر وبسرعة قياسية تبلغ 4.5 × 10¹⁰ زوج/ثانية/ميلي واط. تتجاوز دقة حالات بيل 96% في جميع الأنماط المترابطة تردديًا. يصلح المصدر المدمج لتوزيع المفاتيح الكمومية عالي السرعة بتقسيم الأطوال الموجية، وللاتصالات الكمومية عبر الأقمار الصناعية، وللقياسات الكمومية القائمة على التشابك.
عند قذف قطعتين نقديتين معًا، تسقطان دائمًا إحداهما على الوجه والأخرى على الكتابة. لكن في الجسيمات الكمومية، الرابط أقوى: تبقى الفوتونات المتشابكة كيانًا واحدًا، حتى لو فُصلت بمسافات شاسعة. قياس أحد الجسيمين يحدد فورًا حالة الآخر — وقد أطلق ألبرت أينشتاين على هذه الظاهرة اسم «التأثير الشبحي عن بُعد». في الماضي، كان توليد مثل هذه الأزواج يتطلب مختبرات ضخمة. أما الآن، فقد تمكن العلماء من دمج العملية بكاملها في بلورة صغيرة من نيوبات الليثيوم، تتغير خصائصها البصرية بتأثير الجهد الكهربائي.
أظهرت الفحوصات عبر قياس الضوء وتحليله إلى ألوانه أن جودة التشابك تبلغ 96% — وهي نتيجة رائعة لمصدر بهذا الصغر. باستخدام هذه الشريحة، يصبح ممكنًا نقل الرموز السرية عبر الألياف الزجاجية، وتركيب أجهزة إرسال كمومية على الأقمار الصناعية، وصنع مستشعرات بحساسية غير مسبوقة. في كل ثانية، تنتج الشريحة أزواجًا متشابكة تفوق عدد نجوم مجرة درب التبانة، بينما تستهلك طاقة أقل من مصباح ليلي صغير.
🎯 إذا عُرف اتجاه اهتزاز أحد فوتوني الزوج، فإن اتجاه اهتزاز الآخر يصبح معاكسًا على الفور — دون إرسال أي إشارة.
🎬 لطالما حلم كتّاب الخيال العلمي باتصال لحظي عبر الفضاء. يبدو التشابك الكمومي مفتاحًا لتحقيقه، لكن تبقى قاعدة صارمة: لا يمكن نقل معلومات ذات معنى بسرعة تفوق سرعة الضوء.