شريحة صغيرة تأسر التشابك الكمومي ⚡ экспресс
لأول مرة، ابتكر الباحثون مصدرًا مدمجًا بالكامل على شريحة لفوتونات متشابكة الاستقطاب، يعمل بالكهرباء دون الحاجة إلى انتقاء لاحق (أي استبعاد الحالات غير المرغوبة). ولتحقيق ذلك، دمجوا بطريقة هجينة ليزرًا صغيرًا من نوع DFB مع شريحة من نيوبات الليثيوم الرقيقة الغشائية، تحتوي على أدلة موجية مستقطبة دوريًا ومقسم شعاع ومحول استقطاب. يُظهر الجهاز نطاقًا قياسيًا يبلغ 73 نانومترًا، ويُنتج حتى 45 مليار زوج في الثانية لكل ميلي واط من قدرة الضخ، وتتجاوز دقة التشابك 96%. هذا التكامل لا يقل عن التجهيزات المختبرية الضخمة، ويسمح بوضع عنصر أساسي للاتصالات الكمومية حرفيًا على طرف الإصبع.
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.