اتصال كمي عبر 62 كيلومترًا من الهواء سريع

الأصل: "Entanglement Distribution over a Polarization-Stabilized Aerial Fiber"
arXiv:2601.11753 · 2026-01-16 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
نجح علماء في إرسال فوتونات متشابكة عبر ألياف بصرية طولها 62 كيلومترًا، جزء منها معلق في الهواء، وحصلوا على إشارة مستقرة.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

فوتونان، مثل نصفي عملة واحدة، يتباعدان لعشرات الكيلومترات، لكنهما يبقيان مرتبطين: قِس أحدهما فتعرف حالة الآخر فورًا. هذه الخاصية تسمى التشابك، وهي أساس الاتصال الكمي.

الفوتونات المتشابكة هي جسيمات ضوئية ترتبط خصائصها (مثل الاستقطاب، أي اتجاه الاهتزاز) ببعضها البعض حتى عندما تكون بعيدة عن بعضها.

في التجربة الجديدة، أُرسلت أزواج متشابكة عبر ألياف بصرية طولها 62 كيلومترًا. جزء من الكابل كان مدفونًا في الأرض، وجزء آخر معلقًا على أعمدة مثل الأسلاك العادية. الرياح وتغيرات درجات الحرارة والاهتزازات — كل هذا يغير استقطاب الضوء في الألياف، فتتدهور الإشارة. لتجنب ذلك، قام العلماء بضبط الاستقطاب باستمرار، مثلما يضبط عازف الجيتار أوتاره أثناء العزف.

ونتيجة لذلك، تمكنوا من نقل حوالي 1500 زوج من الفوتونات في الثانية. أظهر الفحص انتهاكًا لمتباينة بيل: S=2.34 عند حد 2 للفيزياء الكلاسيكية. هذا كما لو أن شخصين، دون تنسيق مسبق، يعطيان دائمًا إجابات متطابقة على أسئلة عشوائية — وهو أمر مستحيل من وجهة نظر المنطق العادي، لكن ميكانيكا الكم تفسره.

متباينة بيل هي اختبار يميز التشابك الكمي عن مجرد الصدفة. إذا كانت S أكبر من 2، فهذا يعني أن الجسيمات مرتبطة حقًا عبر المسافة.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.11753

We experimentally demonstrate the distribution of polarization-entangled photons across a 62-km, partially-aerial fiber. With polarization stabilization applied to the fiber link, we achieve a photon pair rate of approximately 1500 per second and observe a CHSH inequality violation with S=2.34.

طول الألياف 62 كيلومترًا يعادل المسافة بين مدينتين متجاورتين، والفوتونات تعبره في ثلث ميلي ثانية.

العلماء
Abner ShimonyAlain AspectAnton ZeilingerArtur EkertDaniel GreenbergerJohn Clauser
المفاهيم
أزواج فوتونات متشابكة توليد زوج فوتونات قياس الاستقطاب درجة الاستقطاب ضوء مستقطب كيلومتر في الثانية قياس الاستقطاب كسر التفرع