الفوتونات المتشابكة ضد الوسط العكر ⚡ экспресс
عند مرور الضوء عبر أوساط معتمة مثل الضباب أو الأنسجة البيولوجية، يحدث تشتت وتفقد الصور وضوحها. تحاول الطرق التقليدية عكس التشتت، لكنها لا تأخذ الطبيعة الكمومية للضوء بعين الاعتبار. في هذا العمل، تم تطوير "مرشح كمومي-كلاسيكي": باستخدام واجهة الموجة وأزواج الفوتونات المتشابكة (جسيمات يكون الارتباط بينها أقوى من أي ارتباط كلاسيكي)، تنتقل الصور بوضوح فقط للإشارة الكمومية، بينما يبقى الضوء الكلاسيكي مشتتًا بالكامل. يشبه ذلك شخصين يحملان حبلاً مشدودًا يعبران به زحامًا، بينما يتشتت الشخص المنفرد. يفتح هذا الأسلوب الطريق لنقل آمن للمعلومات، حيث تبقى القناة معتمة للإشارات العادية ولكنها تحافظ على الاتصال الكمومي.
الضوء العادي في المياه العكرة أو الضباب أو خلف الغبار الكوني يتشتت محولاً أي صورة إلى بقعة ضبابية. حتى قياسات السطوع الدقيقة (القياس الضوئي) لا تستطيع اختراق هذه الفوضى.
لكن يمكن أخذ زوج من الفوتونات المتشابكة. ترتبط هذه الجسيمات بخيط غير مرئي: كل ما يحدث لأحدهما ينعكس فوراً على الآخر، كمثل سبّاحَين يكرران حركاتهما بتزامن دائم. هذه الصلة الغريبة درسها جون بيل و ألان أسبيه. يُرسل أحد الفوتونين عبر مياه عكرة، بينما يُترك الآخر جانباً. رغم أن الضوء العابر يصبح غير قابل للتمييز، إلا أن معلومات الصورة لا تختفي: بل تُحفظ في حركات التوأم الذي لم يُمس. بقراءة هذه الحركات يمكن استعادة صورة واضحة كما لو أن الوسط أصبح شفافاً – لكن فقط لهذا الثنائي الكمومي.
ينشأ قناة خفية: لا يرى المراقب العادي سوى ضوضاء بيضاء، أما من يعرف إيقاع الزوج فيرى صورة واضحة. يكاد يكون من المستحيل اعتراض هذا الاتصال، ويمكن ضبطه ليناسب أي وسط مشتت، من الأنسجة البيولوجية إلى السحب.
🎯 يُستخدم التشابك الكمومي بالفعل في معاملات مصرفية فائقة السرية. ويعد الأسلوب الجديد برفع هذا الأمان ليشمل صورًا كاملة، وليس فقط مفاتيح التشفير.