مصيدة الضوء: الإمساك بالمستعصي ⚡ экспресс
حقق الباحثون طفرة في تطوير ذاكرة كمومية متكاملة، مسجلين كفاءة تخزين قياسية: 80.3% لنبضات الليزر الضعيفة، و 69.8% للفوتونات المفردة. يعتمد الابتكار على بلورات مشوبة بأيونات أرضية نادرة (Eu3+:Y2SiO5)، موضوعة داخل مرنانات بصرية دقيقة ذات توافق معاوقة. استُخدم تصميمان: أغشية رقيقة وموجهات موجية حُفرت بالليزر الفيمتوثاني. يستطيع الجهاز أيضاً تخزين ما يصل إلى 20 نمطاً زمنياً في آنٍ واحد. المفاجأة الكبرى هي إمكانية الضبط الطيفي للذاكرة بمجرد شد البلورة ميكانيكياً، كما تتغير نغمة وترٍ مشدود. يفتح هذا الطريق أمام مكررات كمومية قابلة للتوسع ورقاقات متطورة.
لكي يعمل الإنترنت الكمومي، ينبغي أن نتمكن من إبطاء الضوء – تماماً مثل رسائل البريد في مركز الفرز. الأساس هو صفيحة بلورية رقيقة تحتوي على أيونات الأوروبيوم (العنصر الذي يمنح شاشات الهواتف الذكية توهجها الأحمر). بين مرآتين، تشكل البلورة مصيدة. الضوء، وهو يرتد داخلها، يتم امتصاصه بواسطة الأيون ثم ينبعث مجدداً بعد لحظة – تماماً مثل صندوق بريد يستقبل الرسائل ويعيدها.
بفضل التحليل الطيفي تم اختيار المواد المثالية. الكفاءة: 80% لنبضات الليزر وحوالي 70% للفوتونات المنفردة القادمة من الألياف البصرية. وفق النموذج القياسي، يتحرك الضوء دائماً بسرعة سرعة الضوء، لكنه هنا يتجمد.
يسمح غشاء رقيق بضبط لون الضوء الملتقط بضغطة خفيفة – مثل صندوق يمكن تغيير عرض فتحته. هذا إرث من تجارب سيرج أروش وجيف كيمبل مع الفوتونات المنفردة، والذي يتجسد في رقاقات للمكررات الكمومية ومعالجات الضوء.
🎯 يمكن للبلورة المحتوية على أيونات الأوروبيوم تخزين نبضة ضوئية لأكثر من ميلي ثانية – وهذا زمن طويل جداً بمقاييس الكم، حيث يكفي الضوء للدوران حول الأرض أكثر من سبع مرات.