ضوء يُبدَّل أسرع من تذبذباته ⚡ экспресс
يُستخدم الضوء المضغوط على نطاق واسع في المترولوجيا الكمومية والمعلوماتية الكمومية، لكن التحكم في معاملاته كان مقيداً سابقاً باللاخطيات الساكنة للمواد. أتاح تضمين اللاخطية من الدرجة الثالثة في العوازل الكهربائية بواسطة الحقول فائقة الشدة لنبضات الليزر الفمتوثانية إمكانية التحكم في الضغط على أزمنة الأتوثانية. وقد بُرهن على إمكانية التحول من ضغط السعة إلى ضغط الطور عبر تأخير طوري دون دوري بين النبضات المثيرة. وباستعمال الكشف المتوازن المتجانس ذي الدقة الترددية، تم قياس التربيعات الحقلية في أنماط مختلفة في آنٍ واحد، وأعيد بناء مصفوفة الترابط بشكل كامل، والتي تحتوي على الارتباطات الكمومية بينها. يمنح هذا تحكماً غير مسبوق في الضغط التربيعي لمعالجة المعلومات الكمومية متعددة الترددات ولقياس الارتباطات الكمومية سريعة الجريان في المادة عن طريق التحويل إلى ارتباطات حقلية أثناء التفاعل فائق السرعة.
الضوء العادي يرتعش دائمًا قليلاً: يتذبذب سطوعه ولونه مثل الهواء في بالون منتفخ بعد دفعة. في الضوء المضغوط، يُعاد توزيع هذه التذبذبات — كأننا نضغط البالون من جانب، فنجعله أرق هنا وأسمك هناك، مع الحفاظ على الحجم الكلي. هكذا نضحي بالدقة في موضع لنربحها في آخر. وقد مكّن هذا كواشف الموجات الثقالية من التقاط تذبذبات أصغر بآلاف المرات من نواة الذرة، وسماع تصادم الثقوب السوداء على بُعد مليارات السنين الضوئية.
الآن تعلم الفيزيائيون تغيير أي جزء من 'البالون' يُضغط بشكل فوري. يرسلون إلى المادة نبضتي ليزر بفاصل زمني أقل من تذبذب ضوئي واحد — فلا يتغير الضوء بعد، بينما تكون المادة قد أعادت ترتيب نفسها. يحدث هذا التبديل في زمن الأتوثانية (جزء من مليار جزء من المليار من الثانية). يُظهر التحليل باستخدام المطيافية كيف ترتبط الألوان المختلفة لهذا الضوء ببعضها، مما يسمح بتصميم مصادر كمومية مثالية لحواسيب المستقبل. قد تتفوق هذه السرعة بمليارات المرات على سرعة المعالجات الحالية.
🎯 الضوء المضغوط لا يضغطه أحد فيزيائيًا — إنه مجرد إعادة توزيع ذكية للضوضاء الطبيعية، حيث يؤدي تقليل التشويش في موضع إلى زيادته في آخر، كما في البالون.